[发明专利]一种高B

说明书

本发明提供一种高B_s高频低损耗纳米晶磁粉芯的制备方法，包括以下步骤：1）采用感应熔炼法制备铁基非晶母合金；2）将铁基非晶母合金进行加热熔融后，采用多级粉碎雾化法制得高球形度的微细非晶粉末；3）将非晶粉末与树脂在丙酮溶液中混合得到绝缘包覆好的非晶复合磁粉；4）将非晶复合磁粉与润滑剂均匀混合后倒入模具，压制成型，置于真空退火炉中进行晶化退火处理；本发明可制备出球形度高，表面光滑的纳米晶合金粉末，以其为原料制备出的纳米晶磁粉芯具有组织均匀、高强度、高致密度、高频性能优异等优势。

技术领域

本发明属于磁性材料领域，具体涉及一种高B_s高频低损耗纳米晶磁粉芯的制备方法。

背景技术

铁、铁硅、铁硅铝、铁镍以及铁镍钼等金属磁粉芯以其独特的高频性能优势在众多电磁感应领域获得应用，大大促进了工业自动化的进步和发展。但随着科技的进步，为了追求电子元器件的小型化和高效化，通常要求磁粉芯材料具有更高的磁通密度以及更低的损耗。在追求更加理想的磁粉芯的研究进程中，非晶磁粉芯（以Liqualloy^TM为代表）应运而生，并以其优异的性能优势获得了广泛的市场应用。进一步的，铁基纳米晶磁粉芯以其更加优异的软磁特性也得到了普遍关注和发展。

目前市场上常用的纳米晶磁粉芯种类单一，基本以FeSiBMCu系Finemet纳米晶合金带材为原料，机械破碎制备成金属粉末，再包覆绝缘制备成磁粉芯。为提高Finemet型磁粉芯的性能，研究人员在包覆剂的选择、粉末的筛选和压制工艺的优化等方面进行了不懈努力，使其综合性能不断得到提高。还有一些工作发现将其他磁粉与纳米晶磁粉比例混合可以有效改善磁粉芯的性能，比如杨操兵等（功能材料, 2009, 40:12）将铁粉复合纳米晶磁粉后，软磁性能明显改善：有效磁导率升高至50以上。另外研究者们也通过带材破碎的方法对其他的一些纳米晶合金进行了制备磁粉芯的尝试，比如张宗阳等（人工晶体学报,2017, 46:7）研究了以Fe_80.8Si_7.2B₆Nb₅Cu₁纳米晶合金研磨的的非晶粉进行包覆压制成为纳米晶磁粉芯，该磁粉芯具有较高的品质因数和磁导率，但损耗性能不佳且制备困难。申请号为201310280793.2的发明专利公布了一种铁基纳米晶磁粉芯及其制备方法，以带材破碎法制备的FeSiBCuMY粉末为原料，进行绝缘包覆后，压制成型及晶化处理后，制备出相应的纳米晶磁粉芯，磁粉芯的直流偏置特性较好，但由于粉末具有棱角，磁芯损耗较高，在50kHz，0.1 T测试条件下，损耗大于400 mW/cm³。

然而在上述的文章或专利中所涉及到的纳米晶磁粉芯中，纳米晶合金带材破碎法获得的磁粉饱和磁感应强度较低，同时破碎粉末多为带棱角的片状，难以绝缘，绝缘包覆效果差，导致损耗高。

发明内容

本发明的目的是提供一种高B_s高频低损耗纳米晶磁粉芯的制备方法，采用多级粉碎雾化法可制备出球形度高，表面光滑的纳米晶合金粉末，以其为原料制备出的纳米晶磁粉芯具有组织均匀、高强度、高致密度、高频性能优异等优势，可以用作各种开关电源模块上的滤波、稳流和储能等各种电感元件。

本发明的技术解决方案如下：一种高B_s高频低损耗纳米晶磁粉芯的制备方法，包括以下步骤：

1）采用感应熔炼法制备铁基非晶母合金；

2）将铁基非晶母合金进行加热熔融后，采用多级粉碎雾化法制得高球形度的微细非晶粉末；

3）将步骤2）中获得的非晶粉末与树脂在丙酮溶液中混合，搅拌至溶剂完全挥发后置于真空干燥箱干燥、研磨得到绝缘包覆好的非晶复合磁粉；