[发明专利]一种高磁导率铁镍磁芯的制备方法

说明书

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种高磁导率铁镍磁芯的制备方法，包括以下步骤：(1)将铁镍合金采用非真空气雾化方式制成铁镍粉末；(2)粒度组合；(3)一次绝缘包覆；(4)退火处理；(5)二次绝缘包覆；(6)压制成铁镍磁芯；(7)退火热处理；(8)环氧树脂漆喷涂，得到高磁导率铁镍磁芯成品。本发明工艺简单，采用非真空气雾化铁镍磁粉且不进行氢气还原工艺，有效降低了粉末制备的成本，制备的铁镍磁芯成品与使用真空气雾化制备的低氧含量粉末磁芯的磁导率、叠加损耗等性能相近。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种高磁导率铁镍磁芯的制备方法。

背景技术

粉末制备是制作合金磁粉芯的第一步，也是最关键的一步，常规的制备方式有雾化法、破碎法等等，控制粉末氧含量是提高磁芯磁导率，管控产品品质的关键。尤其是在制备高价值粉末如铁镍、铁镍钼时，有部分粉末厂家使用真空气雾化方式来制备高品质铁镍、铁镍钼粉末。

真空气雾化制备出来的粉末虽然品质好，但是其设备投入大，工艺复杂，造成粉末产量受设备限制且成本居高不下。现有非真空气雾化虽然在成本上有优势，但在熔炼及雾化过程中粉末中氧含量会增高，使用这种粉末会提高粉末包覆难度及损耗，难以制备高磁导率磁芯。

大多数厂家选择非真空气雾化制粉后添加氢气还原退火工艺降低粉末氧含量，但是此工艺仍然会提高粉末成本，且只能降低粉末表面的氧含量，并不能解决金属熔炼时钢液翻滚造成的粉末内氧化，所以相同后道工艺制作出来的磁芯性能并不能与真空气雾化粉末相比。

发明内容

本发明为了克服合金磁粉芯在粉末制备工艺中成本高的问题，提供了一种成本低的高磁导率铁镍磁芯的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高磁导率铁镍磁芯的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铁镍合金采用非真空气雾化方式制成铁镍粉末；

(2)将上述铁镍粉末按粒度进行筛分后，按不同粒度配比进行粒度组合；

(3)在粒度组合后的铁镍粉末中依次加入3～5wt‰的一次包覆绝缘剂，10～15wt‰的偶联剂，再加入5～15wt％的水，采用湿式球磨方式彻底混合均匀，然后加热至干燥；

(4)将完成一次包覆的铁镍磁粉，放入退火炉中，于N₂保护气氛下进行退火处理；

(5)将退火处理后的铁镍磁粉进行彻底粉碎，并依次加入0.5～1.0wt％二次包覆绝缘剂，0.5～1.5wt％的高温粘结剂，彻底混合均匀，然后加热至干燥；

(6)在完成二次包覆的铁镍磁粉中加入0.2～0.5wt％的润滑剂，充分混合后在18～20T/cm³压力下压制成铁镍磁芯；

(7)将铁镍磁芯在N₂气氛下进行退火热处理，热处理温度为600～750℃，退火时氛围氧含量控制在30～50ppm；

(8)将退火处理后的铁镍磁芯进行环氧树脂漆喷涂，形成厚度为0.3～0.5mm的环氧树脂漆涂层，得到高磁导率铁镍磁芯成品。

本发明直接使用非真空气雾化铁镍磁粉且不进行氢气还原工艺，制备高磁导率、叠加损耗等性能与使用真空气雾化制备低氧含量粉末相近的磁芯工艺。通过添加合适的包覆材料，优选合适的绝缘包覆方法，通过粉末高温热处理后粉碎再包覆，压制成型及高温退火工艺，实现了高含氧量合金粉末制备μ125及以上磁导率磁芯，且损耗及叠加性能达到真空气雾化制备低氧含量粉末相同水平。本发明使用非真空气雾化制备工艺对应真空气雾化工艺，是钢液在大气环境下熔炼后经过气雾化制备粉料的过程，真空气雾化是材料在真空设备制造的真空环境中熔炼然后气雾化的过程。常规生产中两者在生产成本、粉末性能、粉末价格等都存在较大差异。