【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于软磁粉芯，具体涉及一种铁硅铝软磁粉芯及其制备方法。
技术介绍
1、金属软磁粉芯材料是将磁粉与绝缘介质复合而成的一种材料。磁粉主要包括铁粉、铁硅铝、铁硅、铁镍、铁镍钼、铁基非晶、铁基纳米晶等。其中，以铁硅铝(组成为4％～13％si、4％～7％ al、余量为fe)为磁粉的金属软磁粉芯材料(即铁硅铝软磁粉芯)具有几乎为零的磁致伸缩系数和磁晶各向异性，各个频率下工作均无明显噪声，且性价比高，目前已广泛应用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等。
2、为避免球磨粉末的尖锐边角刺破绝缘层，保证软磁粉芯磁特性的频率稳定性，一般选用气雾化法制备铁硅铝磁粉。
3、但现有技术采用气雾化法制得的铁硅铝磁粉制成的铁硅铝软磁粉芯磁导率偏低，且在提高铁硅铝软磁粉芯磁导率时会导致其高频损耗增加。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中气雾化法制得的铁硅铝磁粉制成的铁硅铝软磁粉芯磁导率低，以及高磁导率和低高频损耗难以兼顾的缺陷，从而提供一种铁硅铝软磁粉芯及其制备方法。
2、为此，本专利技术提供了以下技术方案。
3、第一方面，本专利技术提供了一种铁硅铝软磁粉芯的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤1、制备偏铝酸钠水溶液，偏铝酸钠和水的质量比为1：(20～35)；
5、步骤2、将偏铝酸钠水溶液和铁硅铝磁粉混合，加热反应，获得磁粉悬浮液；
6、步骤3、向磁粉悬浮液中通入co2气体，
7、步骤4、将所述双层氢氧化铝包覆磁粉压制成型；
8、步骤5、将步骤4压制成型的产物进行退火热处理，得到所述铁硅铝软磁粉芯。
9、进一步的，所述步骤2满足以下条件中的至少一项：
10、(1)所述偏铝酸钠水溶液与铁硅铝磁粉的质量比为(8～12)：1；
11、(2)所述加热反应为60～80℃下反应10～30min；
12、(3)所述加热反应过程中不断搅拌。
13、进一步的，所述步骤3满足以下条件中的至少一项：
14、(1)向磁粉悬浮液中通入co2气体的过程中，保持体系温度在50～90℃；
15、(2)co2气体的流量为130～240l/h。
16、进一步的，所述步骤4包括：将所述双层氢氧化铝包覆磁粉与粘结剂、润滑剂混合均匀，压制成型；
17、优选的，所述双层氢氧化铝包覆磁粉、粘结剂、润滑剂的质量比为(50～75)：(1～2)：1；
18、优选的，所述润滑剂包括聚酰胺粉和聚四氟乙烯粉，更优选的，聚酰胺粉和聚四氟乙烯粉的质量比为1:(0.5～1.5)；
19、优选的，所述粘结剂为热固性树脂粘结剂，示例性的，为环氧树脂、酚醛树脂或有机硅树脂。
20、进一步的，所述步骤4中，压制成型包括：
21、一次压制：在125～148℃、450～590mpa下，压制30s～150s，然后升温至190～300℃固化45～80min；
22、二次压制：在105～124℃、350～490mpa下，压制20s～90s，然后升温至180～280℃固化45～80min。
23、进一步的，所述步骤5中，退火热处理包括：
24、在保护气氛下，150～190℃保温10～20min；在保护气氛下，继续升温至380～530℃，保温60～80min，随炉冷却；
25、可选的，保护气氛为氩气。
26、可选的，退火热处理的升温速率为3～5℃/min。
27、进一步的，所述铁硅铝磁粉以质量百分数计，包括：4％≤si＜11％、4％≤al≤13％，余量为fe及不可避免的杂质。
28、进一步的，所述铁硅铝磁粉由雾化法制得；
29、和/或
30、所述铁硅铝磁粉的粒径为80～140μm。
31、第二方面，本专利技术提供了一种根据所述制备方法制得的铁硅铝软磁粉芯。
32、进一步的，铁硅铝磁粉由内至外依次包裹有第一绝缘层和第二绝缘层；
33、优选的，所述第一绝缘层为面心立方氧化铝，更优选的，所述第一绝缘层厚度为1～10nm；
34、优选的，所述第二绝缘层为六方氧化铝，更优选的，所述第二绝缘层厚度为10～60nm。
35、进一步的，将偏铝酸钠水溶液和铁硅铝磁粉混合前，还包括对铁硅铝磁粉进行预处理的步骤。即将铁硅铝磁粉在无水乙醇中反复冲洗3次，烘干。对铁硅铝磁粉进行预处理的目的在于防止铁硅铝磁粉在空气中发生氧化。
36、进一步的，将偏铝酸钠水溶液和铁硅铝磁粉混合包括：将偏铝酸钠水溶液和铁硅铝磁粉置入搅拌槽中，超声分散。采用超声分散目的在于使自重较大的铁硅铝磁粉均匀分散在偏铝酸钠水溶液中。
37、进一步的，停止通入co2气体后，继续搅拌反应30～60min，固液分离、将固体烘干。
38、本专利技术技术方案，具有如下优点：
39、1.本专利技术铁硅铝软磁粉芯的制备方法包括以下步骤：步骤1、制备偏铝酸钠水溶液，偏铝酸钠和水的质量比为1：(20～35)；步骤2、将偏铝酸钠水溶液和铁硅铝磁粉混合，加热反应，获得磁粉悬浮液；步骤3、向磁粉悬浮液中通入co2气体，当ph值降至10～12时停止通入co2气体，固液分离、将固体烘干，得到双层氢氧化铝包覆磁粉；步骤4、将所述双层氢氧化铝包覆磁粉压制成型；步骤5、将步骤4压制成型的产物进行退火热处理，得到所述铁硅铝软磁粉芯。
40、氧化铝电绝缘效果为所有氧化物中最优，采用氧化铝进行磁粉包覆，有助于获得最小的粉芯高频损耗。
41、在现有技术中，采用纳米al2o3颗粒与磁粉经球磨混合进行氧化铝包覆，虽然该方法工艺简单，但包覆层均匀性较差，不能完全覆盖颗粒表面各处不能保证软磁粉芯的磁导率频率稳定性，且高频损耗大。另外，现有技术中，采用强酸弱碱铝盐(硝酸铝等)，通过水解反应制备氧化铝绝缘层，但因该氧化铝绝缘层仅通过机械结合附着在磁粉表面，无法获得均匀致密的包覆层，为保证氧化铝包覆层完全覆盖磁粉颗粒表面各处，则必须增加包覆层的厚度，这导致包覆层部分区域出现孔洞，对粉芯的综合性能产生不良影响。
42、本专利技术通过加热偏铝酸钠水溶液，使其发生催化水解反应生成氢氧化铝和氢氧化钠，溶液中的氢氧根离子与铁硅铝磁粉颗粒表面的铝原子发生反应，在铁硅铝表面原位生成了一层极薄的氢氧化铝，通过后续的退火热处理，使该层极薄的氢氧化铝发生热分解，从而在铁硅铝磁粉表面形成一层极薄、均匀、致密的面心立方氧化铝绝缘层(即第一绝缘层)。原位获得的涂层均匀、附着性好，能够确保磁粉表面完全被该绝缘层包覆，避免绝缘层漏点，从而杜绝传统绝缘包覆工艺因简单机械混合而导致的绝缘层不均匀现象，保证了铁硅铝磁粉芯的磁导率频率稳定性和较低的高频损耗本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述步骤2满足以下条件中的至少一项：
3.根据权利要求1所述的铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述步骤3满足以下条件中的至少一项：
4.根据权利要求1所述的铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述步骤4包括：将所述双层氢氧化铝包覆磁粉与粘结剂、润滑剂混合均匀，压制成型。
5.根据权利要求1-4任一项所述的铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，压制成型包括：
6.根据权利要求1-4任一项所述的铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，退火热处理包括：
7.据权利要求1-4任一项所述的铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述铁硅铝磁粉以质量百分数计，包括：4％≤Si＜11％、4％≤Al≤13％，余量为Fe及不可避免的杂质。
8.据权利要求1-4任一项所述的铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述铁硅铝磁粉由雾化法制得；
9.一种根据
10.根据权利要求9所述的铁硅铝软磁粉芯，其特征在于，铁硅铝磁粉由内至外依次包裹有第一绝缘层和第二绝缘层。
...【技术特征摘要】
1.一种铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述步骤2满足以下条件中的至少一项：
3.根据权利要求1所述的铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述步骤3满足以下条件中的至少一项：
4.根据权利要求1所述的铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述步骤4包括：将所述双层氢氧化铝包覆磁粉与粘结剂、润滑剂混合均匀，压制成型。
5.根据权利要求1-4任一项所述的铁硅铝软磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，压制成型包括：
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：高洁，韩钰，杨富尧，刘洋，刘辉，陈新，王聪，孙浩，刘成宇，尚以磊，何承绪，程灵，马光，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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