一种FeSiCr软磁合金粉末及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种FeSiCr软磁合金粉末及其制备方法，所述方法包括以下步骤：步骤S1，将预设质量比的纯铁、纯硅、纯金属铬在1620℃～1750℃下熔炼10min～20min，得到高温金属混合熔液；步骤S2，将步骤S1中的高温金属混合熔液在惰性气体氛围且喷射的高压高速纯净水作用下相继破碎成小颗粒金属熔滴，然后凝固成亚球形的合金粉末；步骤S3，将步骤S2中的合金粉末在500～800℃烘烤10～30min，得到金属氧化物包覆的合金粉末；步骤S4，将步骤S3中的具有金属氧化物包覆的合金粉末依次进行磷酸包覆、环氧树脂包覆处理，得到多层包覆的FeSiCr软磁合金粉末。本发明专利技术旨在提高FeSiCr软磁合金粉末的饱和与降低损耗。饱和与降低损耗。饱和与降低损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种FeSiCr软磁合金粉末及其制备方法


[0001]本专利技术涉及软磁合金领域，尤其涉及一种FeSiCr软磁合金粉末及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，随着5G/6G、物联网、快速充电、NFC、新能源汽车等新兴网络及电子行业的发展，产品更新换代的速度也越来越快，对电子产品不论是性能、大小还是外观都越来越“挑剔”，电子产品逐渐向着体积越来越小，尤其是对小型化、超薄型一体成型电感的性能要求越来越高，而FeSiCr软磁合金粉末因具有高磁导率、中高频磁损耗低的特点而广泛应用于一体成型电感，同时，为了提高粉末的饱和与降低损耗，进而需要在FeSiCr软磁合金粉末表面包覆磷酸或磷酸盐、氧化物、环氧树脂等绝缘剂，现有专利公开号为CN106816252A的专利技术专利是用磷酸锰和0.1～0.35wt％磷酸铬的混合溶液处理粉末，以及专利公开号为CN108242311A的专利技术专利是用氯化亚铁、氯化锰、氯化锌配制的铁锰锌溶液处理粉末，但处理成本还是比较高，进而亟需一种新的可有效提高FeSiCr软磁合金粉末饱和、降低损耗的生产技术。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种FeSiCr软磁合金粉末及其制备方法，旨在解决现有提高FeSiCr软磁合金粉末的饱和与降低损耗的处理方式性价比不高的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种FeSiCr软磁合金粉末的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0005]步骤S1，将预设质量比的纯铁、纯硅、纯金属铬在1620℃～1750℃下熔炼10min～20min，得到高温金属混合熔液，其中，纯铁、纯硅、纯金属铬质量比为(88～91):(4.5～6):(4.5～6)；
[0006]步骤S2，将步骤S1中的高温金属混合熔液在惰性气体氛围且喷射的高压高速纯净水作用下相继破碎成小颗粒金属熔滴，然后凝固成亚球形的合金粉末；
[0007]步骤S3，将步骤S2中的合金粉末在500～800℃烘烤10～30min，得到金属氧化物包覆的合金粉末；
[0008]步骤S4，将步骤S3中的金属氧化物包覆的合金粉末依次进行磷酸包覆、环氧树脂包覆处理，得到多层包覆的FeSiCr软磁合金粉末。
[0009]可选地，在所述步骤S1中，熔炼功率为80KW～240KW，熔炼温度为1620℃～1750℃，熔炼时间10min～15min，真空度～0.1Pa。
[0010]可选地，在所述步骤S2中，纯净水压力60Mpa～110Mpa，亚球形的合金粉末粒度D50为8μm～20μm。
[0011]可选地，在所述步骤S2中，喷射的高压高速纯净水呈环形布设。
[0012]可选地，在所述步骤S2中，惰性气体为氮气。
[0013]可选地，在所述步骤S3中，氧化层的厚度为3μm～5μm。
[0014]可选地，在所述步骤S4中，磷酸包覆处理是先将磷酸溶入粉末质量20％的香蕉水中，然后将香蕉水倒入金属氧化物包覆的合金粉末中，并持续搅拌1h～2h，最后放入烘箱70℃～90℃烘烤1～2h，得到金属氧化物@磷酸的合金粉末。
[0015]可选地，在所述步骤S4中，环氧树脂包覆处理是先将环氧树脂溶入粉末质量20％的香蕉水中，然后将香蕉水倒入金属氧化物@磷酸的合金粉末中，并持续搅拌1h～2h，最后放入烘箱70℃～90℃烘烤1h～2h，得到金属氧化物@磷酸@环氧树脂的合金粉末。
[0016]可选地，在所述步骤S4中，包覆的磷酸质量占合金粉末总质量的0.1％
‑
0.5％，包覆的环氧树脂质量占合金粉末总质量的3％～5％
[0017]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种根据上述任一项所述的FeSiCr软磁合金粉末的制备方法制得的FeSiCr软磁合金粉末，FeSiCr软磁合金粉末的化学式Fe1
‑
x
‑
ySixCry中，x为0.045～0.06，y为0.045～0.06。
[0018]有益效果：
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0020](1)本专利技术多层包覆的FeSiCr软磁合金粉末，在FeSiCr软磁合金粉末制备过程中增加了高温氧化预处理，进而预先在粉末表面形成了相应的金属氧化层，并通过相继的磷酸与环氧树脂包覆，有效增强了表面绝缘作用，并与常规FeSiCr软磁合金粉末只包覆磷酸、磷酸盐或氧化物相比，高温氧化预处理提高了电感性能，操作简单，适于工业化大规模生产。
[0021](2)本专利技术复合软磁合金粉末的制备方法，采用在氮气气氛中喷射高速高压的纯净水，进而对混合金属熔液的喷射处理是兼具水雾化、气雾化处理，最终制得亚球形的合金粉末，有效降低了熔炼雾化的投入成本，适于工业化大规模生产。
附图说明
[0022]图1是本专利技术一种FeSiCr软磁合金粉末的制备方法的一实施例的流程示意图；
[0023]图2是图1所示实施例中的亚球形的合金粉末的SEM图。
[0024]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0025]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0026]参见图1，本专利技术提供一种FeSiCr软磁合金粉末的制备方法的一实施例的流程示意图，所述方法包括以下步骤：
[0027]步骤S1，将预设质量比的纯铁、纯硅、纯金属铬在1620℃～1750℃下熔炼10min～20min，得到高温金属混合熔液，其中，混合金属是装入中频感应熔炼炉中熔炼的，并且纯铁、纯硅、纯金属铬质量比为(88～91):(4.5～6):(4.5～6)；具体地，中频感应熔炼炉的熔炼功率为80KW～240KW，真空度为
‑
0.1Pa。
[0028]步骤S2，将步骤S1中的高温金属混合熔液在惰性气体氛围且喷射的高压高速纯净水作用下相继破碎成小颗粒金属熔滴，然后凝固成亚球形的合金粉末。具体地，将步骤S1所得到的高温熔液慢慢倾倒至中间包坩埚，并通过限流导液管流入喷雾室，喷雾室中设置有用于喷射的高压高速纯净水的组件，在正常使用时，喷雾室内需要预先通过惰性气体排除
了内部空气。其中，纯净水压力60Mpa～110Mpa，以及制得的亚球形的合金粉末粒度D50为8μm～20μm，具体结构如图2所示，从图中可以看出，本实施例中制得亚球形的合金粉末并不是呈现完整的球形，一般地，常规的水雾化处理后形成的是不规格的粉末结构，以及气雾化处理后形成是球形粉末，而本实施例中采用的是在惰性气体气氛中喷射高速高压的纯净水，进而对混合金属熔液的喷射处理是兼具水雾化、气雾化处理，最终形成如图2中所示的粉末结构。优选地，为了提高合金粉末成形效率，将喷射高压高速纯净水的组件在喷雾室中呈环形布设在限流导液管下方，且略微倾斜设置。
[0029]进一步地，惰性气体包括氮气、氩气与氦气中的其中一种，优选地氮气。
[0030]步骤S3，将步骤S2中的合金粉末在500～80本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FeSiCr软磁合金粉末的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1，将预设质量比的纯铁、纯硅、纯金属铬在1620℃～1750℃下熔炼10min～20min，得到高温金属混合熔液，其中，纯铁、纯硅、纯金属铬质量比为(88～91):(4.5～6):(4.5～6)；步骤S2，将步骤S1中的高温金属混合熔液在惰性气体氛围且喷射的高压高速纯净水作用下相继破碎成小颗粒金属熔滴，然后凝固成亚球形的合金粉末；步骤S3，将步骤S2中的合金粉末在500～800℃烘烤10～30min，得到金属氧化物包覆的合金粉末；步骤S4，将步骤S3中的具有金属氧化物包覆的合金粉末依次进行磷酸包覆、环氧树脂包覆处理，得到多层包覆的FeSiCr软磁合金粉末。2.根据权利要求1所述的FeSiCr软磁合金粉末的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，熔炼功率为80KW～240KW，真空度为
‑
0.1Pa。3.根据权利要求1所述的FeSiCr软磁合金粉末的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，纯净水压力60Mpa～110Mpa，亚球形的合金粉末粒度D50为8μm～20μm。4.根据权利要求1所述的FeSiCr软磁合金粉末的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，喷射的高压高速纯净水呈环形布设。5.根据权利要求1所述的FeSiCr软磁合金粉末的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，惰性气体为氮气。6.根据权利要求1所述的FeSiCr...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗明，王玄，张庭，张锶镱，
申请(专利权)人：湖南航天磁电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：