[发明专利]一种铁硅材料及μ50铁硅磁粉芯的制造方法

摘要

本发明涉及一种铁硅材料及μ50铁硅磁粉芯的制造方法，包括合金熔炼、制粉、粉末还原、粉末分级、粒度配比、粉料钝化、绝缘包覆、模压成型、热处理和表面涂层步骤，在合金熔炼过程中添加了少量的V和Nb元素，改善了铁硅合金的磁性能。制取的粉末呈球状且表面光滑，易均匀包覆，所得磁粉芯具有很高的品质因数和优异的直流叠加特性。μ50铁硅磁粉芯，100kHz时，磁导率μ=50，Q=80～90；100kHz时，在100Oe下，初始磁导率的系数≥0.83；功率损耗Pcv（50kHz，500Gs）≤150mW/cm3；温度系数αT＜3.2×10-4/℃（-55—150℃）。采用本发明制备的磁粉芯极大的满足了目前电子行业低压大电流、高功率密度、高频化的发展要求；同时，也可制作成高功率密度一体电感器，大量应用到负载点POL和VRM电源中。

主权项

一种铁硅材料及μ50铁硅磁粉芯的制备方法，所述铁硅材料及μ50铁硅磁粉芯的成分为二元系铁硅合金并添加微量Nb与V元素，Si的含量为6.4wt%～7.0wt%，余量为Fe，包括合金熔炼、制粉、粉末还原、粉末分级、粒度配比、粉料钝化、绝缘包覆、模压成型、热处理和表面涂层步骤，其特征在于：a.合金熔炼：合金熔炼在氧化镁坩埚开式中频感应炉中进行，熔炼温度为1400℃以上，合金熔化的时间在50min以上；b.制粉：合金熔炼好后直接进行氮气喷雾制粉，喷雾粉末过60目筛后进行退火处理；c.粉末还原：采用氢气还原，氢气露点控制在‑60℃以下；d.粉末分级：将粉末按‑200目、‑100目、‑60目进行分级储存；e.粒度配比：按‑200目：‑100目：‑60目=3:2:1的质量比进行粉料配比；f.粉料钝化：将配比好的粉料转入烘箱中预热，预热温度100～200℃，向预热后的粉料中缓慢加入粉料质量1.2%～1.5%磷酸溶液进行钝化处理，随后将钝化后的粉料转入烘箱中烘干，烘干温度150～200℃；g.绝缘包覆：向烘干的粉料中依次添加粉料质量1.2%～1.4%的滑石粉或云母粉、6.0%的硅酸钠及0.5%的硬脂酸锌，混合均匀并烘干；h.模压成型：磁粉芯的成型压力取1500～1700MPa，成型后去除边角毛刺；i.热处理：成型后的磁粉芯在600～800℃的氮气或氩气环境中保温30～60min；j.表面涂层：磁粉芯表面进行涂层。