[发明专利]一种基于还原铁粉合金化生产铁基软磁铁芯制备方法

说明书

本发明公开了一种基于还原铁粉合金化生产铁基软磁铁芯制备方法，属于软磁材料及粉末冶金技术领域。该方法包括：(1)高纯还原铁粉氢还原；(2)将高纯还原铁粉与合金粉、粘结剂混匀后合金化得到铁基软磁粉末；(3)进行表面无机绝缘包覆处理；(4)将包覆处理后的铁基软磁粉末加入丙酮树脂溶液中，加热搅拌后与脱模剂混匀进行压制，得到铁基软磁复合块体；(5)对铁基软磁复合块体进行热处理得到铁基软磁铁芯。本发明的方法，工艺简单、成本低，能够有效减少熔炼过程中合金成分的烧损，基本消除卫星粉和表面凹坑等缺陷，避免了在凝固过程中易出现成分偏析的情况。

技术领域

本发明涉及软磁材料及粉末冶金技术领域，更具体的说，涉及一种基于还原铁粉合金化生产铁基软磁铁芯制备方法。

背景技术

由铁基软磁粉末制成的软磁铁芯具备较高的饱和磁感强度和磁导率，是工业上电机、变压器和传感器以及其他电子仪器仪表的重要组成部分。研究表明，铁基软磁粉末的形貌和性能将直接决定软磁铁芯及后续产品的质量。

目前软磁铁芯主要以雾化铁基粉末为原料。通常雾化铁基粉末是将各种合金粉末按比例混合后熔炼，借助高速旋转流体和气流以及声震动等方式使液体破碎雾化成小液滴，小液滴在空气、惰性气体以及高压水雾等环境下迅速凝固成合金粉末，但是雾化铁基粉末在熔炼过程中易造成合金成分的烧损、急速喷出时受热不均匀经常出现卫星粉和表面凹坑等缺陷、在凝固过程中易出现成分偏析的情况。

如，中国专利申请号为CN201610384098.4(申请日为2016年06月02日)的申请案公开了一种铁硅铬软磁粉末的制备方法，该申请案公开了以下步骤：将铁硅铬合金粉末按比例混合加入中频感应炉，大气冶炼得到合金液，通过超高压雾化水和低压涡旋气体这两种雾化介质同时作用于合金液，将合金液强力破碎成大量细小金属熔滴，继而冷却凝固为铁硅铬软磁合金粉末。

此外，雾化铁基粉末多为球形或类球形，在后续铁基软磁铁芯压制环节会存在较多的孔隙，降低产品的导磁性。如，中国专利申请号为CN201810315457.X(申请日为2018年04月10日)的申请案公开了一种铁硅钛磁粉芯及其制备方法和应用，该申请案采用气雾化粉末，公开了以下步骤：首先将质量比为(92.2～92.8)：6.5：(0.66～1.0)的铁源、硅源和钛源混合，利用气雾化方法制备得到铁硅钛合金粉末，并将所得铁硅钛合金粉末和适量有机硅树脂溶液混合后干燥，然后将所得的树脂混合物放入成型模具中压制成型后退火处理，得到铁硅钛磁粉芯，在f＝50mT，50KHz的条件下，磁导率为38.8～61.6。

再如，中国专利申请号为CN201810872226.9(申请日为2018年08月02日)的申请案公开了一种铁硅材料及μ100铁硅磁粉芯的制备方法，该方法采用水雾化粉末，包括如下步骤：将Si和Fe投入高频金属熔炼炉中进行冶炼，冶炼得到的合金进行水雾法制粉，过100目筛后在惰性气体保护下进行退火处理，并将退火后的粉料在炒粉机中以80～180℃的温度加热后加入磷酸溶液，继续炒20-60min，之后进行闪蒸干燥，并向干燥粉末加入润滑剂，然后压制成型，将油漆均匀涂覆在磁芯表面得到磁粉芯。气雾化粉末的成分损失明显大于水雾化粉末，但水雾化粉末含氧量远高于气雾化粉末，氧含量增多使得铁损提升，降低了饱和磁感和磁导率等导磁性能，从而降低了软磁铁芯经过后处理性能的上限。

发明内容

1.要解决的问题

针对采取现有技术制备铁基磁粉芯产品时，其综合性能因为雾化铁基软磁粉末自身的缺陷而难以在现有的水平上进行提升，而且产品成型率与合格率普遍不高的不足，本发明提供了一种基于还原铁粉合金化生产铁基软磁铁芯的方法。采用本发明的制备方法，工艺简单、成本低，能够有效减少熔炼过程中合金成分的烧损，基本消除卫星粉和表面凹坑等缺陷，避免了在凝固过程中易出现成分偏析的情况。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种基于还原铁粉合金化生产铁基软磁铁芯制备方法，包括以下步骤：