[发明专利]一种低功耗软磁合金材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种低功耗软磁合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将铁、硅、镍、磷、硼、碳熔炼成金属液，再进行雾化形成球形颗粒，并冷却，得到粉末；(2)将步骤(1)制得的粉末的表面喷涂氧化物和磷酸溶液，热还原处理，使磷酸盐中金属与颗粒表面金属间形成5-100nm的绝缘共晶层，得到表面形成绝缘层的粉末；(3)将经过步骤(2)处理的粉末与硅溶胶和环氧树脂混合，再进行喷雾干燥制粒，即得软磁合金颗粒；(4)将软磁合金颗粒进行压力成型，再进行烧结，即得所述低功耗软磁合金材料；步骤(1)中，所述铁、硅、镍、磷、硼、碳以复合材料的形式进行熔炼；所述复合材料按重量百分率计，由以下成分组成：43～55wt％Fe、3～6wt％Si、40～45wt％Ni、0.6～2.0wt％P、0.8～2.0wt％B、0.6～2.0wt％C；步骤(2)中，所述氧化物为氧化锰、氧化镁、氧化锌或氧化钠中的一种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述雾化使用的是雾化塔，所述雾化塔的压力为负压；雾化塔的气氛为氮气、氩气、氦气中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体操作为将成分为铁、硅、镍、磷、硼、碳的复合材料熔炼形成金属液，通过负压金属液进入雾化塔内通过高速惰 性气体下形成球形颗粒，并在降温速率为10⁶-10⁷K/s下冷却形成金属类球形的粉末；所述粉末的粒度为3µm-30µm，球形度S为0.9S0.7。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在所述粉末的表面喷涂氧化物和磷酸溶液前，对粉末进行酸洗和水洗；所述酸洗的过程中使用的酸溶液为磷酸或硫酸、盐酸中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述粉末、硅溶胶和环氧树脂的质量比为100：(1-3)：(0.5-2)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述热还原 处理的温度为500℃-700℃，时间为0.2-2小时；步骤(4)中，所述成型的过程中使用的压力为1600-2500MPa；所述烧结的温度为600℃-800℃，时间为0.5-2小时；所述烧结的气氛为氢气、二氧化氮、二氧化硫中的一种。

7.一种低功耗软磁合金材料，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述的制备方法制得，且所述软磁合金材料的磁导率为60-95，磁通密度为970-1310mT。

8.权利要求7所述的低功耗软磁合金材料在半导体领域中的应用。