一种三壳层铁硅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CN108788136A(43)申请公布日2018.11.13(21)申请号201810707221.0(22)申请日2018.07.02(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)发明人樊希安罗自贵李光强李亚伟(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.B22F1/02(2006.01)B22F3/10(2006.01)B22F3/24(2006.01)H01F1/22(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种三壳层铁硅基软磁复合材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种三壳层铁硅基软磁复合材料及其制备方法。其技术方案是：按铁硅合金粉末∶水的质量比为1∶(5～100)，将铁硅合金粉末置于水中，在30～80℃条件下搅拌5～30h，固液分离，得到复合粉末。将复合粉末进行真空干燥，装入模具，于300～1200MPa条件下冷压成型，得到坯体。将坯体置于高温烧结炉内，在真空条件下或保护性气氛条件下，升温至800～1300℃，烧结0.5～5h，得到烧结坯体。将烧结坯体置于热处理炉中，在真空条件下或保护性气氛条件下，升温至500～1200℃，热处理0.5～5h，随炉冷却，制得三壳层铁硅基软磁复合材料。本发明工艺简单和生产成本低，所制制品不仅绝缘层均匀，磁损耗极低，且饱和磁感应强度高和恒导磁性好。CN108788136ACN108788136A权利要求书1/1页1.一种三壳层铁硅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、复合粉末制备按照铁硅合金粉末∶水的质量比为1∶(5～100)，将所述铁硅合金粉末置于所述水中，在水温为30～80℃条件下搅拌5～30h，固液分离，得到复合粉末；第二步、冷压成型将所述复合粉末进行真空干燥，装入模具，于300～1200MPa条件下冷压成型，得到坯体；第三步、烧结将所述坯体置于高温烧结炉内，在真空条件下或保护性气氛条件下升温至800～1300℃，烧结0.5～5h，得到烧结坯体；第四步、热处理将所述烧结坯体置于热处理炉中，在真空条件下或保护性气氛条件下升温至500～1200℃，热处理0.5～5h，随炉冷却，制得三壳层铁硅基软磁复合材料。2.根据权利要求1所述的三壳层铁硅基软磁复合材料的制备方法，其特征在于所述铁硅合金粉末的粒径为1～200μm，铁硅合金粉末的Si含量为1.5～10wt％。3.根据权利要求1所述的三壳层铁硅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100～800转/分钟。4.根据权利要求1所述的三壳层铁硅基软磁复合材料的制备方法，其特征在于所述真空干燥的时间为12～36h，真空干燥的温度为40～70℃，真空干燥的真空度为10-2～102Pa。5.根据权利要求1所述的三壳层铁硅基软磁复合材料的制备方法，其特征在于所述真空条件下的真空度为10-2～102Pa。6.根据权利要求1所述的三壳层铁硅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。7.一种三壳层铁硅基软磁复合材料，其特征在于：所述三壳层铁硅基软磁复合材料是根据权利要求1～6项中任一项所述的三壳层铁硅基软磁复合材料的制备方法制备的三壳层铁硅基软磁复合材料。2CN108788136A说明书1/6页一种三壳层铁硅基软磁复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于铁硅基软磁复合材料技术领域。具体涉及一种三壳层铁硅基软磁复合材料及其制备方法。背景技术[0002]铁硅基软磁复合材料因其高磁导率、低损耗、低磁致伸缩、优异的热稳定性和直流偏置能力，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、电源等众多领域。[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。然而，传统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注。[0004]常用无机包覆材料主要有磷酸盐、氧