[发明专利]一种超低损耗铁硅铝软磁粉心的制备方法

说明书

本发明公开了一种超低损耗铁硅铝软磁粉心的制备方法，通过选用粒度小于400目的气雾化铁硅铝磁粉，用磷酸和凹凸棒土粉末对铁硅铝粉末颗粒进行绝缘包覆处理，制备出了超低损耗60μ铁硅铝软磁粉心，具备优良的软磁性能，在100Oe条件下的粉心直流偏置性能高于57％，在50kHz、100mT条件下的体积损耗Pcv低于50mW/cm³。

技术领域

本发明属于软磁材料技术领域，尤其涉及一种超低损耗铁硅铝软磁粉心的制备方法。

背景技术

金属软磁粉心凭借高电阻率、低矫顽力、低损耗等优点，广泛应用于各种滤波电感器、差模电感、电抗器等器件中。随着电力电子器件高频化的发展趋势，当工作频率升高时，软磁粉心损耗也会随之升高，尤其是材料的涡流损耗会大幅提升。所以，当前软磁粉心研究的一个重点方向就是低损耗软磁粉心的研究和产品开发。

专利CN107424708B中公布了一种超低铁损耗铁硅铝磁心的制备方法，使用过筛后的-200目气雾化铁硅铝粉末，采用水玻璃溶液、云母粉等对金属磁粉表面进行绝缘包覆，制备出的磁导率为60的粉心在100Oe条件下的直流偏置特性为57％，在50kHz、100mT条件下的体积损耗为66mW/cm³。专利CN109461558A中公开了一种低损耗铁硅铝磁粉心复合包覆方法，采用磷酸对铁硅铝粉末表面进行钝化处理，在采用MnZn铁氧体对铁硅铝粉末表面进行绝缘包覆，制备出的铁硅铝软磁粉心磁导率为139～141μ，在50kHz、100mT条件下的体积损耗为161～190mW/cm³。这种方法制备出的铁硅铝粉心损耗明显偏高，难以满足当前电子元器件低损耗的发展要求。

发明内容

本发明针对电子电力器件领域对软磁粉心性能提升需求，尤其是需要低损耗的软磁粉心产品，提供了一种超低损耗铁硅铝软磁粉心的制备方法，能够有效提升铁硅铝的损耗性能，获得优良软磁性能，并且工艺过程简便、可控，能够满足未来市场的发展需求。

本发明超低损耗铁硅铝软磁粉心的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：向气雾化铁硅铝磁粉中加入磷酸、凹凸棒土粉末和水，常温下搅拌均匀，获得混合浆料；

步骤2：将所得混合浆料加热并保温搅拌；保温结束后，将干燥的粉末过筛得到绝缘包覆粉末；

步骤3：向步骤2获得的绝缘包覆粉末加入粘结剂和脱模剂，混合均匀后，得到待成型的磁粉；

步骤4：用压机将步骤3制备的待成型磁粉压制成粉心毛坯件；

步骤5：在惰性气体保护下，将步骤4压制成型的粉心毛坯件在640℃～680℃进行保温，得到半成品磁粉心；

步骤6：向步骤5的半成品磁粉心表面喷涂一层绝缘、耐高温的环氧树脂涂层，获得金属软磁粉心成品。

步骤1中，所述气雾化铁硅铝磁粉的原粉粒度≤400目，其成分按质量百分比构成为：Si 8.0％～11.0％，Al 4.0％～8.0％，余量为Fe。凹凸棒土粉末的粒度≤1000目。

步骤1中，磷酸的添加质量为气雾化铁硅铝磁粉质量的0.5％～1.5％，凹凸棒土粉末的添加质量为气雾化铁硅铝磁粉质量的1.0％～3.5％，水的添加质量为气雾化铁硅铝磁粉质量的10.0％～20.0％。

步骤1中，常温下搅拌的时间为20分钟～60分钟，优选30分钟～45分钟。

步骤2中，加热至60℃～90℃时，继续保温搅拌30分钟～90分钟，优选40分钟～60分钟。

步骤3中，粘结剂的添加质量是气雾化铁硅铝磁粉质量的0.3％～0.7％；脱模剂的添加质量是气雾化铁硅铝磁粉质量的0.4％～0.8％。