專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鐵硅軟磁合金粉芯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種性能良好的鐵硅軟磁合金粉芯的制備方法。
背景技術(shù)：
鐵硅軟磁合金磁粉芯適合目前低壓大電流、高功率密度、高頻化的應(yīng)用趨勢(shì)，可替代鐵粉芯，鐵硅鋁粉磁芯，鐵鎳磁粉芯等產(chǎn)品，是一種性?xún)r(jià)比很高的產(chǎn)品?？蓱?yīng)用到逆變電源、電力有源功率因數(shù)補(bǔ)償電路、太陽(yáng)光伏系統(tǒng)電源濾波等。
目前鐵硅合金粉末主要生產(chǎn)方式有霧化法和機(jī)械破碎法。霧化法有氣、水霧化法；氣霧化法生產(chǎn)的鐵硅合金粉為球形粉，純度高，但成型性差，難以壓制，而且設(shè)備投資大、生產(chǎn)成本高，價(jià)格貴；水霧化法生產(chǎn)的鐵硅合金粉形貌為不規(guī)則形，氧含量高，雜質(zhì)多， 粉芯損耗高，性能差；普通機(jī)械破碎法制粉成型性好，性能好，但因鐵娃合金難破碎，機(jī)械制粉難，生產(chǎn)效率低，無(wú)法批量生產(chǎn)。因此，用單一制粉方法生產(chǎn)的鐵硅合金粉芯綜合性能是不理想的，直接影響鐵硅合金磁粉芯的推廣應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于能解決現(xiàn)有鐵硅合金粉芯制備存在的上述問(wèn)題，提供一種性能良好的鐵硅軟磁合金粉芯的制備方法。采用該制備方法可制造出性?xún)r(jià)比高、直流疊加特性和高頻低損耗特性良好以及在高溫條件下仍能保持較好磁性能的鐵硅軟磁合金粉芯。
上述任務(wù)是以這樣的方式實(shí)現(xiàn)的一種鐵硅軟磁合金粉末的制備方法包括以下步驟1.采用真空速凝鑄片爐將工業(yè)純鐵、結(jié)晶硅和磷鐵熔化、精煉，采用速凝快淬技術(shù)制出含Si 6. O 6. 8%、P O. I O. 45%，其余為Fe (重量百分比)的鐵硅合金薄片，然后經(jīng)環(huán)錘磨機(jī)磨成快淬鐵硅合金粉末；2.將機(jī)械破碎法制成的快淬鐵硅合金粉末與霧化法制出的鐵硅合金粉末按照I:1的比例混合均勻后，經(jīng)篩分制備成復(fù)合鐵硅合金粉末；3.復(fù)合鐵硅合金粉末熱處理將復(fù)合合金粉末放入保護(hù)氣氛爐內(nèi)，通入氫氣，溫度為 700 900°C，保溫時(shí)間為3 5小時(shí)，冷卻至室溫出爐；4.復(fù)合鐵硅合金粉末表面處理先加入占復(fù)合鐵硅合金粉末重量O.I O. 3%的磷酸和10 18 %的去離子水于復(fù)合鐵硅合金粉末中攪拌混合均勻，然后加入占復(fù)合鐵硅合金粉末重量O. 7 3. 4%的異丙醇混合，再加入正硅酸酯并用酒精稀釋?zhuān)?jīng)充分?jǐn)嚢杈鶆?，最后采用電加熱將?fù)合鐵硅合金粉末炒干；5.采用液壓機(jī)將經(jīng)過(guò)處理后的復(fù)合鐵硅合金粉末壓制成粉芯；6.復(fù)合鐵硅合金粉芯熱處理將壓制成型的復(fù)合鐵硅合金粉芯放入保護(hù)氣氛爐內(nèi)，在保護(hù)氣氛爐內(nèi)通入氮?dú)?，溫度?50 800°C，保溫I. 5 2. 5小時(shí)，出爐快速冷卻至室溫；7.復(fù)合鐵娃合金粉芯表面處理先用環(huán)氧樹(shù)脂加固，將復(fù)合鐵娃合金粉芯浸泡在環(huán)氧3樹(shù)脂配制的溶液中，浸泡15分后，取出烘干；再用粉末靜電噴涂油漆方法在其表面涂覆一層厚度為O. 2 O. 4毫米油漆防銹層。
在上述的鐵硅軟磁合金粉芯的制備方法中所述的液壓機(jī)的壓強(qiáng)以16 24噸/厘米2為適合，壓強(qiáng)過(guò)小，磁粉芯密度低，性能不理想；壓強(qiáng)過(guò)大，模具損傷大，生產(chǎn)成本高。
所述的復(fù)合鐵硅粉末表面處理中正硅酸酯溶液加入數(shù)量占復(fù)合鐵硅合金粉末重量 O. 5 2. 5%O
所述的復(fù)合鐵硅合金粉末要細(xì)小，其粒度以彡250目不小于60%，其余為100 250目為合適。
本發(fā)明的有益效果在于采用速凝快淬技術(shù)和環(huán)錘磨機(jī)之處快淬鐵硅合金粉末， 與霧化法等不同制粉方式制備的鐵硅合金混合成復(fù)合粉末，其綜合性能好；通過(guò)進(jìn)行表面處理，再經(jīng)壓制成型、熱處理等工序，可生產(chǎn)出具有高性?xún)r(jià)比、良好的直流疊加特性、高頻低損耗特性特點(diǎn)，在較高的溫度條件下，仍能保持較好磁性能的鐵硅軟磁合金粉芯。能滿(mǎn)足電子行業(yè)的性能要求。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例I本發(fā)明實(shí)施例I包括以下步驟1.采用真空速凝鑄片爐將工業(yè)純鐵、結(jié)晶硅和磷鐵等熔化、精煉，經(jīng)速凝快淬制出含 Si 6. 5%、P O. 1%，其余為Fe (重量百分比)的鐵硅合金薄片，然后采用機(jī)械破碎法，經(jīng)環(huán)錘磨機(jī)磨成快淬鐵硅合金粉末；2.將制成的快淬鐵合金粉末與霧化法制出的鐵硅合金粉末按照1:1的比例混合均勻后，經(jīng)篩分制備成復(fù)合鐵硅合金粉末，其粒度配比為> 250目的粉末占65%，100 250目的粉末占35%;3.復(fù)合鐵硅合金粉末熱處理復(fù)合鐵硅合金粉末放入保護(hù)氣氛爐內(nèi)，通入氫氣，溫度為850°C，保溫時(shí)間為4小時(shí)，冷卻至室溫出爐；4.復(fù)合鐵娃合金粉末表面處理先加入占復(fù)合鐵娃合金粉末重量O.2%的磷酸和12% 的去離子水于復(fù)合鐵硅合金粉末中攪拌混合均勻，然后加入占復(fù)合鐵硅合金粉末重量O. 7 %的異丙醇混合，再加入占符合鐵硅合金粉末重量1. 5%的正硅酸酯并用酒精稀釋?zhuān)?jīng)充分?jǐn)嚢杈鶆?，最后采用電加熱將?fù)合鐵硅合金粉末炒干；5.采用液壓機(jī)將經(jīng)過(guò)表面處理后的復(fù)合鐵硅合金粉末壓制成粉芯，其壓強(qiáng)為16噸/厘米2 ;6.復(fù)合鐵硅合金粉芯熱處理將壓制成型的復(fù)合鐵硅合金粉芯放入保護(hù)氣氛爐內(nèi)，通入氮?dú)?，溫度?50°C，保溫時(shí)間為2. 5小時(shí)。出爐快速冷卻至室溫。
7.復(fù)合鐵娃合金粉芯表面處理先用環(huán)氧樹(shù)脂加固，將復(fù)合鐵娃合金粉芯浸泡在環(huán)氧樹(shù)脂配制的溶液中，浸泡15分后，取出烘干；再用粉末靜電噴涂油漆方法在其表面涂覆一層厚度為O. 3毫米油漆防銹層。
檢測(cè)復(fù)合鐵硅合金磁環(huán)樣品性能，其磁性能參數(shù)如表I所示表I
權(quán)利要求
1.一種性能良好的鐵硅軟磁合金粉芯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)采用真空速凝鑄片爐將工業(yè)純鐵、結(jié)晶硅和磷鐵熔化、精煉，再經(jīng)速凝快淬制出含Si6.O 6. 8%、P 0. I 0. 45%，其余為Fe (重量百分比)的鐵硅合金薄片，然后采用機(jī)械破碎法，經(jīng)環(huán)錘磨機(jī)磨成快淬鐵硅合金粉末； 2)將機(jī)械破碎法制成的速凝快淬鐵硅合金粉末與霧化法制出的鐵硅合金粉末按照I:I的比例混合均勻后，經(jīng)篩分制備成復(fù)合鐵硅合金粉末； 3)復(fù)合鐵硅合金粉末熱處理將復(fù)合合金粉末放入保護(hù)氣氛爐內(nèi)，通入氫氣，溫度為700 900°C，保溫時(shí)間為3 5小時(shí)，冷卻至室溫出爐； 4)復(fù)合鐵硅合金粉末表面處理先加入占復(fù)合鐵硅合金粉末重量0.I 0. 3%的磷酸和10 18 %的去離子水于復(fù)合鐵硅合金粉末中攪拌混合均勻，然后加入占復(fù)合鐵硅合金粉末重量0. 7 3. 4%的異丙醇混合，再加入正硅酸酯並用酒精稀釋?zhuān)浞謹(jǐn)嚢杈鶆?，最后采用電加熱將?fù)合鐵硅合金粉末炒干； 5)采用液壓機(jī)將經(jīng)過(guò)表面處理后的復(fù)合鐵硅合金粉末壓制成粉芯； 6)復(fù)合鐵硅合金粉芯熱處理將壓制成型的復(fù)合鐵硅合金粉芯放入保護(hù)氣氛爐內(nèi)，通入氮?dú)猓瑴囟葹?50 800°C，保溫時(shí)間為I. 5 2. 5小時(shí)出爐快速冷卻至室溫； 7)復(fù)合鐵娃合金粉芯表面處理先用環(huán)氧樹(shù)脂加固；將復(fù)合鐵娃合金粉芯浸泡在環(huán)氧樹(shù)脂配制的溶液中，浸泡15分后，取出烘干；再用粉末靜電噴涂油漆方法在其表面涂覆一層油漆防銹層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵柜軟磁合金粉芯的制備方法，其特征是所述的液壓機(jī)的壓強(qiáng)為16 26噸/厘米2。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵硅軟磁合金粉芯的制備方法，其特征是所述的復(fù)合鐵硅合金粉末表面處理采用正硅酸酯溶液的加入數(shù)量占復(fù)合鐵硅合金粉末重量0. 5 2. 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵娃軟磁合金粉末的制備方法，其特征是復(fù)合鐵娃合金粉末的粒度以彡250目不小于60%，其余為100 250目為合適。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種性能良好的鐵硅軟磁合金粉芯的制備方法，包括1、采用速凝鑄片爐熔制鐵硅合金，快淬后用環(huán)錘磨機(jī)制出粉末；2、與霧化鐵硅合金粉末混合、過(guò)篩；3、在保護(hù)氣氛爐內(nèi)對(duì)粉末進(jìn)行表面處理；4、加入磷酸、去離子水、異丙醇和正硅酸酯混合攪拌，炒干；5、用液壓機(jī)將粉末壓成粉芯；6、對(duì)粉芯進(jìn)行保護(hù)氣氛熱處理；7、用環(huán)氧樹(shù)脂加固和噴漆對(duì)粉芯表面進(jìn)行保護(hù)處理。本發(fā)明制備的鐵硅軟磁合金粉芯性?xún)r(jià)比高，具有直流疊加特性、高頻低損耗，特性良好，在高溫下仍能保持較好磁性能的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B22F3/26GK102974821SQ20121050945
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者劉志堅(jiān), 陳遠(yuǎn)星, 何坤宏 申請(qǐng)人:廣東省鋼鐵研究所