一种包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110047638A(43)申请公布日2019.07.23(21)申请号201910347882.1(22)申请日2019.04.28(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号(72)发明人樊希安胡文涛罗自贵罗凡(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.H01F1/33(2006.01)H01F41/00(2006.01)B22F1/02(2006.01)B22F3/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料及其制备方法。其技术方案是：在50～70℃的水浴条件下，先配制浓度为2～5mol/L醋酸锌水溶液，再按固液比为0.2～0.5Kg/L，将铁粉与醋酸锌水溶液混合，搅拌30～60min，得到混合物。将混合物真空干燥，干燥后的粉末置于管式炉内，在300～500℃条件下保温0.5～1h；装入模具中，将所述模具置于高温烧结炉内，在真空度为10-2～102Pa或在保护气氛下，对模具施加30～50MPa的压力；再加热至500～800℃，保温10～20min，随炉冷却，制得包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料。本发明工艺简单、生产成本低和利于工业化生产；所制制品不仅绝缘层均匀和磁损耗低，且饱和磁感应强度较高和恒导磁性好。CN110047638ACN110047638A权利要求书1/1页1.一种包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：第一步、溶液的制备在50～70℃的水浴条件下，先配制浓度为2～5mol/L醋酸锌水溶液，再按固液比为0.2～0.5Kg/L，将铁粉与所述醋酸锌水溶液混合，搅拌30～60min，得到混合物；第二步、复合粉末制备将所述混合物进行真空干燥，再将干燥后的粉末置于管式炉内，在300～500℃条件下保温0.5～1h，得到包覆氧化锌绝缘层的铁基复合粉末；第三步、烧结将所述包覆氧化锌绝缘层的铁基复合粉末装入模具中，再将所述模具置于高温烧结炉内，在真空度为10-2～102Pa或在保护气氛下，对模具施加30～50MPa的压力；然后加热至500～800℃，保温10～20min，随炉冷却，制得包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料。2.根据权利要求1所述的包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料的制备方法，其特征在于所述铁粉的粒径为50～200μm，所述铁粉的Fe含量≥99wt％。3.根据权利要求1所述的包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料的制备方法，其特征在于所述搅拌的转速为100～300转/分钟。4.根据权利要求1所述的包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料的制备方法，其特征在于所述真空干燥的真空度为10-2～102Pa，真空干燥的温度为40～70℃，真空干燥的时间为12～36h。5.根据权利要求1所述的包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料的制备方法，其特征在于所述保护性气氛为氮气或为氩气。6.一种包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料，其特征在于：所述包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料是根据权利要求1～5项中任一项所述的包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料的制备方法制备的包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料。2CN110047638A说明书1/4页一种包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于铁基软磁复合材料技术领域。具体涉及一种包覆氧化锌绝缘层的铁基软磁复合材料及其制备方法。背景技术[0002]铁基软磁复合材料因其高磁导率、低损耗、低磁致伸缩、优异的热稳定性和抗直流偏置能力强，作为电源电路不可或缺的磁性元件，广泛应用于逆变器、电感器、变压器及扼流圈等电子元器件中，涉及电机、电讯和电源等领域。[0003]值得一提的是，随着使用频率的提高，软磁复合材料的涡流损耗呈指数式增长，而磁性粒子的绝缘包覆无疑是减小涡流损耗最有效的方法。在此基础上，绝缘包覆主要分为有机包覆和无机包覆两种。常见的有机包覆方法是将磁性颗粒与有机包覆材料混于丙酮或乙醇等有机溶剂中，充分搅拌后干燥，获得软磁复合粉末，经进一步压实得到软磁复合材料，其操作简单、成本较低且包覆效果较好，但有机包覆材料如酚醛树脂、环氧树脂等耐热性较差，在200℃以上无法进行高温热处理和消除高温残余应力，影响了磁性能。且有机材料包覆的软磁复合材料在长期工作中因涡流损耗而发热，会导致有机绝缘层老化，甚至热分解，从而削弱软磁复合材料的绝缘性，增大涡流损耗以及影响软磁复合材料的稳定性。因此，无机包覆材料以其优异的化学和热稳定性以及电绝缘性而备受关