[发明专利]一种软磁复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种复合结构的软磁复合材料，复合软磁材料由片状磁性颗粒构成，片状磁性颗粒由α‑Fe和γ´‑Fe4N的核壳结构组成，γ´‑Fe4N相在外包覆内部的α‑Fe相，这种结构提高颗粒的电阻率和耐腐蚀性，而片状结构最大幅度的降低了高频下的涡流损耗。该发明采用球磨的方法，获得扁平化效果良好的片状铁粉；然后将扁平化铁粉于H2和NH3混合气氛进行氮化处理；将氮化后的铁粉制成软磁复合磁环；最后进行退火热处理。该方法通过将铁粉扁平化，有效增大了单位体积铁粉的表面积，利于渗氮；同时球磨后的铁粉，内应力较大，缺陷也较多，也有利于氮的渗透；表面γ´‑Fe4N、内部α‑Fe的复合结构，有利于软磁材料电阻率的提高。

主权项

一种软磁复合材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：1）材料准备选择平均粒径为2~80μm的铁粉为原材料，铁粉可以为雾化铁粉、羟基铁粉或还原铁粉；2）球磨扁平化将铁粉放入球磨罐中，选择球料比为5:1~20：1，选择正己烷或无水乙醇为介质，控制球磨机转速为300~600r/min，控制球磨时间为0.1~10h，获得扁平化效果良好的片状铁粉；3）表面氮化将扁平化铁粉取出，置于热处理炉中，通入H2和NH3的混合气，其中H2和NH3的摩尔比为1:1~3:1；待完全排出空气后，以5℃/min的速度升温至450~600℃；保温0.5~10h；降温，随炉冷却至室温，取出样品；此时氮化后的铁粉由α‑Fe和γ´‑Fe4N的核壳结构组成，γ´‑Fe4N相在外包覆内部的α‑Fe相；4）软磁复合材料制备将氮化后的扁平状铁粉加入0.1~4wt.%的W‑6C粘接剂，在0.4~1.2GPa的压力下制成软磁复合磁环；5）退火热处理将压制好的软磁复合磁环在保护气氛中退火热处理，退火温度为450~600℃，退火时间为0.5~4h。