【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁性材料，尤其涉及一种用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料及其制备方法。
技术介绍
1、软磁粉芯作为电感滤波器、扼流线圈等被广泛应用于电感器、变流器等电子电气元件。随着进入5g高频时代，通讯、计算机以及新能源汽车电子电气器件不断追求小型化、高效化和高频化。这要求软磁粉芯材料具有更高的磁导率以及更低的磁损耗，尤其是高频下具有高磁导率、低损耗和良好的抗饱和性能。
2、金属软磁粉芯包括还原铁粉芯、羰基铁粉芯、铁硅粉芯、铁硅铝粉芯、铁镍粉芯、铁镍钼粉芯、非晶粉芯和纳米晶粉芯等，通常先将磁粉芯进行钝化处理，再采用化学方法在金属磁粉颗粒表层包覆绝缘层，达到提高电阻率和降低高频损耗的目的。绝缘层一般分为无机绝缘和有机绝缘两种，但是在应用中无机绝缘层受应力影响易开裂，导致磁粉芯在机械加工过程中包覆层易脱落，从而破坏磁粉芯绝缘层、影响磁芯性能，同时也有腐蚀生锈的风险；而有机绝缘层胶粘力强，但是在高于300℃会受热分解，导致磁粉芯热稳定性不好。
3、为了解决上述问题，申请号为202210018235.8的中国专利技术专利公开了一种用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料及其制备方法，所述复合粉末材料的化学成分按重量百分比计为c≤0.020％，si：5.8％～7.0％，mn：0.10％～0.20％，p≤0.010％，s≤0.010％，n≤0.003％，其余为铁及不可避免的杂质。该专利技术所制备的复合粉末材料由表面包覆层含二氧化硅的复合粉末组成，其制备过程中不会留下任何残余物，复合材料具有高的磁导率和低的损耗，频率稳定性好
4、可见，开发一种性能稳定性好，磁导率高，磁损耗低，热稳定性和机械力学性能足的用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料及其制备方法显得尤为重要，是当前业内亟待解决的难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种性能稳定性好，磁导率高，磁损耗低，热稳定性和机械力学性能足的用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料及其制备方法。
2、本专利技术可以通过以下技术方案来实现：
3、根据本专利技术所述的一种用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料，包括如下按重量百分比计的化学成分制成：cr 3wt％-5wt％、si 2wt％-4wt％、ni 1wt％-2wt％、ge0.05wt％-0.12wt％、nb0.01wt％-0.03wt％、hf 0.02wt％-0.04wt％、al 0.5wt％-1.2wt％、m 0.1wt％-0.4wt％、te0.001wt％-0.003wt％、稀土氧化物0.005wt％-0.01wt％，余量为fe及不可避免的杂质。
4、优选的，所述稀土氧化物为氧化铈、氧化镧、氧化钆中的至少一种。
5、优选的，所述稀土氧化物的粒径为1200-1800目。
6、优选的，所述m为ti、co、ca按质量比1:(2-4):0.1混合形成的混合物。
7、本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料的制备方法，包括如下步骤：
8、步骤s1、将原料fe、fe-cr中间合金、fe-si中间合金、fe-ni中间合金、fe-ge中间合金、fe-nb中间合金、fe-hf中间合金、fe-al中间合金、fe-m中间合金、fe-te中间合金在真空感应炉中冶炼，搅拌，使合金成分均匀，再将预热到680-830℃的稀土氧化物掺杂到熔炼的合金熔液中，然后搅拌使其成分均匀，得到钢水；
9、步骤s2、将经过步骤s1制成的钢水进行真空雾化处理，得到复合粉；
10、步骤s3、将经过步骤s2处理得到的复合粉加入包覆溶液中，搅拌均匀，过滤后经过干燥、冷却、收集、筛分后，得到用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料。
11、优选的，步骤s2中所述真空雾化处理是采用超音速紧耦合气雾化方式，雾化导流管出口内径为5～7mm，雾化气体为氩气，雾化喷嘴处气体压力为3～5mpa，气体流量为0.13～0.22m3/s，钢水雾化速度为9～11kg/min。
12、优选的，步骤s3中所述包覆溶液包括如下按重量份计的组分：三聚磷酸钠1-3份、水玻璃1-3份、正硅酸乙酯3-5份、水15-25份。
13、优选的，步骤s3中所述复合粉、包覆溶液的质量比为1:(3-5)。
14、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
15、(1)本专利技术公开的用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料，制备过程简单环保，安全可靠，耗能低，易操作，对设备依赖性低，制备效率和成品合格率高，易于实现工业化大规模生产。
16、(2)本专利技术公开的用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料，包括如下按重量百分比计的化学成分制成：cr 3wt％-5wt％、si 2wt％-4wt％、ni 1wt％-2wt％、ge 0.05wt％-0.12wt％、nb0.01wt％-0.03wt％、hf 0.02wt％-0.04wt％、al 0.5wt％-1.2wt％、m0.1wt％-0.4wt％、te0.001wt％-0.003wt％、稀土氧化物0.005wt％-0.01wt％，余量为fe及不可避免的杂质。通过化学成分种类和含量配比的合理选取，使得各化学成分之间相互配合共同作用，赋予产品优异的性能稳定性、磁导率、热稳定性和机械力学性能，同时能有效降低产品的磁损耗，使得产品满足高频使用要求。
17、(3)本专利技术公开的用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料，通过表面包覆溶液配方的合理选取，能得到热稳定性好，与粉末结合力强，不易开裂脱落，使用寿命长的包覆层，与稀土氧化物掺杂配合，有效改善产品的综合软磁性能，降低产品的磁损耗。
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1.一种用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料，其特征在于，包括如下按重量百分比计的化学成分制成：Cr 3wt％-5wt％、Si 2wt％-4wt％、Ni 1wt％-2wt％、Ge 0.05wt％-0.12wt％、Nb0.01wt％-0.03wt％、Hf 0.02wt％-0.04wt％、Al 0.5wt％-1.2wt％、M0.1wt％-0.4wt％、Te0.001wt％-0.003wt％、稀土氧化物0.005wt％-0.01wt％，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料，其特征在于，所述稀土氧化物为氧化铈、氧化镧、氧化钆中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料，其特征在于，所述稀土氧化物的粒径为1200-1800目。
4.根据权利要求1所述的用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料，其特征在于，所述M为Ti、Co、Ca按质量比1:(2-4):0.1混合形成的混合物。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述真空雾化处理是采用超音速紧耦合气雾化方式，雾化导流管出口内径为5～7mm，雾化气体为氩气，雾化喷嘴处气体压力为3～5MPa，气体流量为0.13～0.22m3/s，钢水雾化速度为9～11kg/min。
7.根据权利要求5所述用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述包覆溶液包括如下按重量份计的组分：三聚磷酸钠1-3份、水玻璃1-3份、正硅酸乙酯3-5份、水15-25份。
8.根据权利要求5所述用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述复合粉、包覆溶液的质量比为1:(3-5)。
...【技术特征摘要】
1.一种用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料，其特征在于，包括如下按重量百分比计的化学成分制成：cr 3wt％-5wt％、si 2wt％-4wt％、ni 1wt％-2wt％、ge 0.05wt％-0.12wt％、nb0.01wt％-0.03wt％、hf 0.02wt％-0.04wt％、al 0.5wt％-1.2wt％、m0.1wt％-0.4wt％、te0.001wt％-0.003wt％、稀土氧化物0.005wt％-0.01wt％，余量为fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料，其特征在于，所述稀土氧化物为氧化铈、氧化镧、氧化钆中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料，其特征在于，所述稀土氧化物的粒径为1200-1800目。
4.根据权利要求1所述的用于制造金属软磁粉芯的复合粉末材料，其特征在于，所述m为ti、co、ca按...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭元东，袁天赐，
申请(专利权)人：江苏得正新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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