一种FeSiAl材料磁心及其制备方法技术

一种ＦｅＳｉＡｌ材料磁心，偏流特性在Ｈ＝２０Ｏｅ时的磁导率μ２０≥６５％μ０，铁损Ｐｃｖ在ｆ＝５０ＫＨｚ，Ｂｍ＝０．１Ｔ时Ｐｃｖ≤３５０ｍｗ／ｃｍ↑［３］，材料磁导率达到１２５。其制备方法为：Ａ）采用常规方法冶炼ＦｅＳｉＡｌ合金锭材，锭材为板形，厚度为０．００１－１２０ｍｍ，破碎制成粉末；Ｂ）将步骤Ａ的ＦｅＳｉＡｌ合金粉末进行退火处理；Ｃ）将退火处理的合金粉末中加入绝缘剂、粘接剂和润滑剂；绝缘剂的加入量为ＦｅＳｉＡｌ合金粉末重量的０．１～０．８％，粘接剂的加入量为ＦｅＳｉＡｌ合金粉末重量的０．１～１％，润滑剂的加入量为ＦｅＳｉＡｌ合金粉末重量的０．１～１％；Ｄ）将步骤Ｃ的产物压制成型，进行退火处理，得目标产物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种软磁材料领域中金属磁粉心产品，具体地说涉及一种FeSiAl材料磁心。本专利技术还涉及上述材料磁心的制备方法。
技术介绍
随着电子产品开关电源向高频、高功率、小型化的发展，特别是节能化方向的发展，对磁性材料的偏流和铁损特性要求越来越高。由于FeSiAl类金属磁粉心产品铁损比纯铁粉心低75％以上，性价比高于FeNiMo类、FeNi50类等其他金属磁粉心产品，因此FeSiAl类金属磁粉心产品正逐渐得到广泛应用。低能耗的电子元器件产品正越来越适应现代电子产品的发展趋势。对于FeSiAl类金属磁粉心产品，需要高的磁导率减少绕线铜损，需要高的直流偏磁特性承载较大直流电流，需要较低的铁损来适应高频率工作条件和减少发热损失。因此，高偏流低铁损FeSiAl材料磁心的开发将会具有巨大的市场应用空间。例如，目前这种FeSiAl材料磁心已经在大尺寸平板电视开关电源PFC电感逐渐得到了应用。中国专利公开号CN 1516204A所述FeSiAl类金属磁粉心产品制造步骤为FeSiAl合金冶炼—合金铸锭破碎—热处理—细破碎成粉末—退火处理—粒度配比—钝化处理—向合金内添加绝缘剂、粘接剂、脱模剂—模压成型—热处理—表面涂层。该制粉工艺较为复杂，向合金内添加绝缘剂、粘接剂、脱模剂量较大，一般占粉末重量的0.8％～6％以上，产品的磁滞损耗较大。日本专利特开平9-74011，特开平9-125108，特开平6-342714，特开平11-260618，特开平3-46521分别采用水雾化、气雾化粉末，在粉末中分别添加水玻璃、硅酮树脂、聚乙烯醇聚丁醛树脂等，其铁损在f＝25KHz，Bm＝0.1T时Pcv≥500mw/cm3，磁导率一般小于100。上述各专利，主要从在合金内添加绝缘剂、粘接剂、润滑剂等方面解决FeSiAl类材料生产工艺问题，但涉及工艺角度范围小，限制了对FeSiAl类材料产品性能的全面提高，包括磁导率、直流偏磁特性、铁损等性能的整体提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种FeSiAl材料磁心。本专利技术的又一目的在于提供一种制备上述材料磁心的方法。为实现上述目的，本专利技术提供的FeSiAl材料磁心，其偏流特性在H＝20Oe时的磁导率μ20≥65％μ0，其铁损Pcv在f＝50KHz，Bm＝0.1T时Pcv≤350mw/cm3，材料磁导率达到125。本专利技术提供的制备上述材料磁心的方法，其主要步骤为A)采用常规方法冶炼FeSiAl合金锭材，锭材为板形，厚度为0.001-120mm，破碎制成粉末；B)将步骤A的FeSiAl合金粉末于700～1000℃，空气、氮气、氢气、真空或氮氢混合气氛中进行退火处理；C)将步骤B经退火处理的FeSiAl合金粉末中加入绝缘剂、粘接剂和润滑剂；绝缘剂的加入量为FeSiAl合金粉末重量的0.1～1％，粘接剂的加入量为FeSiAl合金粉末重量的0.1～0.8％，润滑剂的加入量为FeSiAl合金粉末重量的0.1～0.8％；D)将步骤C的产物压制成型，于500～900℃，空气、氢气或氮氢混合气氛中进行退火处理，得目标产物。所述的方法，其步骤A中的FeSiAl合金粒度为-80目，其中-400目粒度的粉末占总重量的15～75％。所述的方法，其步骤C中加入的绝缘剂为高性能云母粉、高岭土或两者任意比例的混合物；粘接剂为环氧树脂、酚醛树脂、硅铜树脂，或环氧树脂和硅铜树脂的混合物；润滑剂为硬脂酸锌或硬脂酸锂。所述的方法，其中加入的绝缘剂、粘接剂、润滑剂采用酒精或丙酮以及酒精和二甲苯的混合物作为稀释剂。本专利技术与公知技术相比，具有以下特点1)粉末易于压制，成型密度较高，能显著提高磁导率和直流偏磁特性。2)粉末添加绝缘剂、粘接剂、脱模剂等量较少，大大降低了磁滞损耗。3)生产工艺简单，易大批量生产。具体实施例方式以下是本专利技术的具体实例实施例一采用空气冶炼，浇注成板材，该板材的厚度没有严格限定，一般为0.001mm～120mm。将该板材破碎、磨粉，粉末过-80目筛，其中-400目粒度的粉末控制在占总重量比15％～55％之间。粉末进行热处理，温度控制在700～1000℃，热处理时的气氛可以为空气、氮气、氢气、真空或氮氢混合气氛。然后在粉末中添加绝缘剂，绝缘剂占FeSiAl合金粉末的重量百分比含量为0.1％，添加粘接剂占FeSiAl合金粉末的重量百分比含量为0.8％，添加润滑剂占FeSiAl合金粉末的重量百分比含量为0.1％。上述添加剂中，绝缘剂可以采用高性能云母粉、高岭土或两者的混合物；粘接剂可以采用环氧树脂、酚醛树脂、硅铜树脂中的一种，或环氧树脂和硅铜树脂的混合物；润滑剂可以采用硬脂酸锌或硬脂酸锂。搅拌均匀，压制成型，其形状可以是圆环，如外径为33.0mm，内径19.9mm，高度为10.7mm的圆环，将该成型材料在500～900℃下进行热处理，热处理的气氛可以是空气或氢气气氛，时间不低于半小时。本实施例制备的磁心性能如表1。表1 实施例二在实施例一的粉末中加入的各种添加剂，其中绝缘剂占FeSiAl合金粉末的重量百分比含量为1％，粘接剂占FeSiAl合金粉末的重量百分比含量为0.1％，润滑剂占FeSiAl合金粉末的重量百分比含量为0.8％。其余条件同实施例一。本实施例制备的磁心性能如表2。表2 实施例三按实施例一的工艺步骤。将压制成型的圆环，于氮氢混合气氛中进行热处理，时间不低于半小时。其性能如表3。表3 实施例四按实施例二的工艺步骤。将压制成型的圆环，于氮氢混合气氛中进行热处理，时间不低于半小时。其性能如表4。表4 实施例五按实施例一的工艺步骤。-400目粒度的粉末所占重量比为75％，将压制成型的圆环，于氮氢混合气氛中进行热处理，时间不低于半小时。其性能如表5。表5 实施例六按实施例二的工艺步骤。-400目粒度的粉末所占重量比为15％，将压制成型的圆环，于氮氢混合气氛的烧结炉中处理，时间不低于半小时。其性能如表6。表6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＦｅＳｉＡｌ材料磁心，其偏流特性在Ｈ＝２０Ｏｅ时的磁导率μ２０≥６５％μ０，其铁损Ｐｃｖ在ｆ＝５０ＫＨｚ，Ｂｍ＝０．１Ｔ时Ｐｃｖ≤３５０ｍｗ／ｃｍ↑［３］，材料磁导率达到１２５。

【技术特征摘要】
1.一种FeSiAl材料磁心，其偏流特性在H＝20Oe时的磁导率μ20≥65％μ0，其铁损Pcv在f＝50KHz，Bm＝0.1T时Pcv≤350mw/cm3，材料磁导率达到125。2.制备权利要求1所述材料磁心的方法，其主要步骤为A)采用常规方法冶炼FeSiAl合金锭材，锭材为板形，厚度为0.001-120mm，破碎制成粉末；B)将步骤A的FeSiAl合金粉末于700～1000℃，空气、氮气、氢气、真空或氮氢混合气氛中进行退火处理；C)将步骤B经退火处理的FeSiAl合金粉末中加入绝缘剂、粘接剂和润滑剂；绝缘剂的加入量为FeSiAl合金粉末重量的0.1～0.8％，粘接剂的加入量为FeSiAl合金粉末重量的0...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦伶，
申请(专利权)人：北京七星飞行电子有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]