CN110957123A - 磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法 - Google Patents

磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于软磁材料技术领域，具体涉及一种磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，包括步骤铁镍粉末配粉、绝缘包覆、压制成型、热处理和表面涂装；所述铁镍粉末配粉包括将铁镍粉末分筛成小于60μm、大于等于60μm且小于125μm、大于等于125μm三种粒径，按40％：30％：30％的比例混合均匀。本发明采用的是气雾化铁镍粉末，通过粒度配比、绝缘包覆、压制成型以及表面喷涂等工序来制备导磁率为125的铁镍金属软磁粉芯，采用本方法制得的铁镍磁芯损耗低，直流偏置性能好。

Description

磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法
技术领域
本发明属于软磁材料技术领域，具体涉及一种磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法。
背景技术
金属软磁粉芯具有高的饱和磁通密度，高的有效导磁率，以及良好的磁性能稳定性，被广泛地应用于通讯、计算机、家电、变压器、逆变器以及新能源汽车等领域。其中，铁镍具有最高的直流偏置性能，且饱和磁感应强度高，损耗低，因此具有很大市场应用。
参考专利：
《磁导率μ＝125的铁镍合金软磁材料及其制造方法》，申请号201110133772.9。
《磁导率μ＝125的铁镍钼合金软磁材料及其制造方法》，申请号201110130045.7。
《一种高磁导率镍锌软磁铁氧体材料及制备方法》，申请号201410803723.5。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，采用本方法制得的铁镍磁芯损耗低，直流偏置性能好。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
一种磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，包括步骤铁镍粉末配粉、绝缘包覆、压制成型、热处理和表面涂装；其特征在于：所述铁镍粉末配粉包括将铁镍粉末分筛成小于60μm、大于等于60μm且小于125μm、大于等于125μm三种粒径，按40％：30％：30％的比例混合均匀。
进一步地，所述铁镍粉末采用的是气雾化铁镍粉末。
进一步地，所述铁镍粉末中镍的含量为40％～60％,余量为铁。
进一步地，所述绝缘包覆采用溶胶-凝胶法在铁镍粉末表面形成硅氧化物包覆层进行绝缘。
进一步地，所述溶胶-凝胶法进行绝缘包覆具体为：在混合均匀的铁镍粉末中加入硅溶胶水溶液进行加热炒干，然后干混入高岭土，再加入水玻璃溶液进行加热炒干；其中，硅溶胶的用量为铁镍粉末重量的0.3～0.8％，高岭土的用量为铁镍粉末重量的0.2～0.5％，水玻璃的用量为铁镍粉末重量的0.2～0.5％，温度控制在100℃以下。
进一步地，所述压制成型：在绝缘后的粉末中加入脱模剂，进行压制成型，成型压强为16～21吨/平方厘米。
进一步地，所述脱模剂选择微晶蜡，微晶蜡的用量为铁镍粉末重量的0.1～0.3％。
进一步地，所述热处理：将压制成型的磁芯放入氮气和氢气的混合气氛中进行烧结，氮气和氢气的比例为1:3，烧结温度为650～850℃，保温时间为30～120min。
进一步地，所述表面涂装：磁芯表面采用环氧树脂粉进行旋涂。
本发明的有益效果为：
(1)本发明采用的是气雾化铁镍粉末，通过粒度配比、绝缘包覆、压制成型以及表面喷涂等工序来制备导磁率为125的铁镍金属软磁粉芯。
(2)本发明采用三种不同粒径的粉末进行颗粒级配，能够有效地提高导磁率，提高磁芯的致密度，同时降低磁芯的孔隙率。
(3)本发明采用了溶胶-凝胶法进行绝缘，使得铁镍金属粉末表面获得了硅氧化物包覆层，具有较高的热稳定性和电绝缘性等优点，所以制备的铁镍磁粉芯损耗较低。
(4)制备工艺简单，制备过程节能环保，制得的产品性能优异，具有高的导磁率，高的直流偏置性能，以及低的功率损耗，产品性能处于行业领先水平。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
一种磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，包括步骤：
S1、铁镍粉末配粉：将气雾化铁镍粉末(其中镍的含量为40％～60％,余量为铁；或者铁和镍各占50％)分筛成小于60μm、大于等于60μm且小于125μm、大于等于125μm三种粒径，按40％：30％：30％的比例混合均匀。
S2、绝缘包覆：采用溶胶-凝胶法在铁镍粉末表面形成硅氧化物包覆层进行绝缘，具体为：在混合均匀的铁镍粉末中加入硅溶胶水溶液进行加热炒干，然后干混入高岭土，再加入水玻璃溶液进行加热炒干；其中，硅溶胶的用量为铁镍粉末重量的0.3～0.8％，高岭土的用量为铁镍粉末重量的0.2～0.5％，水玻璃的用量为铁镍粉末重量的0.2～
0.5％，绝缘时温度应控制在100℃以下。
S3、压制成型：在绝缘后的粉末中加入脱模剂，进行压制成型，成型压强为16～21吨/平方厘米；所述脱模剂选择微晶蜡，微晶蜡的用量为铁镍粉末重量的0.1～0.3％。因为微晶蜡比传统的硬脂酸盐脱模效果好、用量少，同时使用微晶蜡可以降低磁芯损耗。
S4、热处理：将压制成型的磁芯放入氮气和氢气的混合气氛中进行烧结，氮气和氢气的比例为1:3，烧结温度为650～850℃，保温时间为30～120min。其中氮气起保护作用，氢气起还原作用。
S5、表面涂装：磁芯表面采用环氧树脂粉进行旋涂。
实施例1
取气雾化铁镍粉末，其中镍的含量为50％，用振动筛将其分成小于60μm、大于等于60μm且小于125μm、大于等于125μm三种粒径，然后采用﹣60μm：﹢60﹣125μm：﹢125μm＝40％：30％：30％的比例进行混合均匀。
然后将硅溶胶水溶液加入到铁镍粉末中，加热至90℃焙炒至干燥，冷却；再加入高岭土干燥混合均匀，然后再加入水玻璃溶液，加热至90℃焙炒至干燥。硅溶胶的用量为铁镍粉末重量的0.4％，高岭土的用量为铁镍粉末重量的0.4％，水玻璃的用量为铁镍粉末重量的0.2％，绝缘时温度应控制在100℃以下。
压制成型前加入铁镍粉末重量0.2％的微晶蜡作为脱模剂，混合均匀后压制成26.9mm*14.8mm*11.1mm的磁环，成型压强为17吨/平方厘米。
将成型后的磁芯放入热处理炉，先通入氮气，10min后再通入氢气，在750°下保温50min，然后自然冷却，其中氮气和氢气的比例约为1:3；在磁环表面用环氧树脂粉末进行旋涂，固化后得到磁导率为125的铁镍软磁粉芯。经检测，得到的铁镍磁粉芯的磁性能如表1所示。
实施例2
取气雾化铁镍粉末，其中镍的含量为50％，用振动筛将其分成小于60μm、大于等于60μm且小于125μm、大于等于125μm三种粒径，然后采用﹣60μm：﹢60﹣125μm：﹢125μm＝40％：30％：30％的比例进行混合均匀。
然后将硅溶胶水溶液加入到铁镍粉末中，加热至80℃焙炒至干燥，冷却；再加入高岭土干燥混合均匀，然后再加入水玻璃溶液，加热至80℃焙炒至干燥。硅溶胶的用量为铁镍粉末重量的0.3％，高岭土的用量为铁镍粉末重量的0.3％，水玻璃的用量为铁镍粉末重量的0.3％，绝缘时温度应控制在100℃以下。
压制成型前加入铁镍粉末重量0.3％的微晶蜡作为脱模剂，混合均匀后压制成26.9mm*14.8mm*11.1mm的磁环，成型压强为18吨/平方厘米。
将成型后的磁芯放入热处理炉，先通入氮气，10min后再通入氢气，在780°下保温40min，然后自然冷却，其中氮气和氢气的比例约为1:3；在磁芯表面用环氧树脂粉末进行旋涂，固化后得到磁导率为125的铁镍软磁粉芯。经检测，得到的铁镍磁粉芯的磁性能如表1所示。
实施例3
取气雾化铁镍粉末，其中镍的含量为50％，用振动筛将其分成小于60μm、大于等于60μm且小于125μm、大于等于125μm三种粒径，然后采用﹣60μm：﹢60﹣125μm：﹢125μm＝40％：30％：30％的比例进行混合均匀。
然后将硅溶胶水溶液加入到铁镍粉末中，加热至70℃焙炒至干燥，冷却，再加入高岭土干燥混合均匀，然后再加入水玻璃溶液，加热至90℃焙炒至干燥。硅溶胶的用量为铁镍粉末重量的0.5％，高岭土的用量为铁镍粉末重量的0.3％，水玻璃的用量为铁镍粉末重量的0.4％，绝缘时温度应控制在100℃以下。
压制成型前加入铁镍粉末重量0.2％的微晶蜡作为脱模剂，混合均匀后压制成26.9mm*14.8mm*11.1mm的磁环，成型压强为20吨/平方厘米。
将成型后的磁芯放入热处理炉，先通入氮气，10min后再通入氢气，在800°下保温30min，然后自然冷却，其中氮气和氢气的比例约为1:3；在磁芯表面用环氧树脂粉末进行旋涂，固化后得到磁导率为125的铁镍软磁粉芯。经检测，得到的铁镍磁粉芯的磁性能如表1所示。
实施例4
取气雾化铁镍粉末，其中镍的含量为50％，用振动筛将其分成小于60μm、大于等于60μm且小于125μm、大于等于125μm三种粒径，然后采用﹣60μm：﹢60﹣125μm：﹢125μm＝40％：30％：30％的比例进行混合均匀。
然后将硅溶胶水溶液加入到铁镍粉末中，加热至80℃焙炒至干燥，冷却，再加入高岭土干燥混合均匀，然后再加入水玻璃溶液，加热至90℃焙炒至干燥。硅溶胶的用量为铁镍粉末重量的0.8％，高岭土的用量为铁镍粉末重量的0.5％，水玻璃的用量为铁镍粉末重量的0.5％，绝缘时温度应控制在100℃以下。
压制成型前加入铁镍粉末重量0.3％的微晶蜡作为脱模剂，混合均匀后压制成26.9mm*14.8mm*11.1mm的磁环，成型压强为20吨/平方厘米。
将成型后的磁芯放入热处理炉，先通入氮气，10min后再通入氢气，在800°下保温30min，然后自然冷却，其中氮气和氢气的比例约为1:3；在磁芯表面用环氧树脂粉末进行旋涂，固化后得到磁导率为125的铁镍软磁粉芯。经检测，得到的铁镍磁粉芯的磁性能如表1所示。
实施例5
取气雾化铁镍粉末，其中镍的含量为50％，用振动筛将其分成小于60μm、大于等于60μm且小于125μm、大于等于125μm三种粒径，然后采用﹣60μm：﹢60﹣125μm：﹢125μm＝40％：30％：30％的比例进行混合均匀。
然后将硅溶胶水溶液加入到铁镍粉末中，加热至80℃焙炒至干燥，冷却，再加入高岭土干燥混合均匀，然后再加入水玻璃溶液，加热至90℃焙炒至干燥。硅溶胶的用量为铁镍粉末重量的0.3％，高岭土的用量为铁镍粉末重量的0.3％，水玻璃的用量为铁镍粉末重量的0.3％，绝缘时温度应控制在100℃以下。
压制成型前加入铁镍粉末重量0.1％的微晶蜡作为脱模剂，混合均匀后压制成26.9mm*14.8mm*11.1mm的磁环，成型压强为20吨/平方厘米。
将成型后的磁芯放入热处理炉，先通入氮气，10min后再通入氢气，在800°下保温30min，然后自然冷却，其中氮气和氢气的比例约为1:3；在磁芯表面用环氧树脂粉末进行旋涂，固化后得到磁导率为125的铁镍软磁粉芯。经检测，得到的铁镍磁粉芯的磁性能如表1所示。
表1：
Figure BDA0002320982560000051
由表1可知，使用本方法制备的磁导率为125的铁镍软磁粉芯，直流偏置性能在100Oe条件下为48％以上；功率损耗在100KHz，1000Gs下为580mW/cm3左右，性能处于行业的领先水平。
以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，包括步骤铁镍粉末配粉、绝缘包覆、压制成型、热处理和表面涂装；其特征在于：所述铁镍粉末配粉包括将铁镍粉末分筛成小于60μm、大于等于60μm且小于125μm、大于等于125μm三种粒径，按40％：30％：30％的比例混合均匀。
2.根据权利要求1所述的磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，其特征在于：所述铁镍粉末采用的是气雾化铁镍粉末。
3.根据权利要求1所述的磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，其特征在于：所述铁镍粉末中镍的含量为40％～60％,余量为铁。
4.根据权利要求1所述的磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，其特征在于：所述绝缘包覆采用溶胶-凝胶法在铁镍粉末表面形成硅氧化物包覆层进行绝缘。
5.根据权利要求5所述的磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，其特征在于：所述溶胶-凝胶法进行绝缘包覆具体为：在混合均匀的铁镍粉末中加入硅溶胶水溶液进行加热炒干，然后干混入高岭土，再加入水玻璃溶液进行加热炒干；其中，硅溶胶的用量为铁镍粉末重量的0.3～0.8％，高岭土的用量为铁镍粉末重量的0.2～0.5％，水玻璃的用量为铁镍粉末重量的0.2～0.5％，温度控制在100℃以下。
6.根据权利要求1所述的磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，其特征在于：所述压制成型：在绝缘后的粉末中加入脱模剂，进行压制成型，成型压强为16～21吨/平方厘米。
7.根据权利要求6所述的磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，其特征在于：所述脱模剂选择微晶蜡，微晶蜡的用量为铁镍粉末重量的0.1～0.3％。
8.根据权利要求1所述的磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，其特征在于：所述热处理：将压制成型的磁芯放入氮气和氢气的混合气氛中进行烧结，氮气和氢气的比例为1:3，烧结温度为650～850℃，保温时间为30～120min。
9.根据权利要求1所述的磁导率为125的铁镍软磁粉芯制备方法，其特征在于：所述表面涂装：磁芯表面采用环氧树脂粉进行旋涂。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112251648A (zh) * 2020-09-29 2021-01-22 绵阳西磁科技有限公司 一种高磁导率低损耗FeNiMo磁粉心及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289802A (ja) * 1985-10-16 1987-04-24 Hitachi Metals Ltd Ｆｅ−Ｎｉ系合金圧粉磁心の製造方法
CN100999021A (zh) * 2006-01-13 2007-07-18 王茜 Fe－Ni50系合金粉末及磁粉芯制造方法
CN103247403A (zh) * 2013-05-31 2013-08-14 合肥工业大学 一种金属软磁粉芯的制备方法
CN106205929A (zh) * 2016-08-19 2016-12-07 横店集团东磁股份有限公司 一种铁镍金属磁粉芯制备方法
CN106252013A (zh) * 2016-08-19 2016-12-21 横店集团东磁股份有限公司 一种μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备方法
CN108231393A (zh) * 2017-12-13 2018-06-29 横店集团东磁股份有限公司 一种高磁导率铁镍磁芯的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289802A (ja) * 1985-10-16 1987-04-24 Hitachi Metals Ltd Ｆｅ−Ｎｉ系合金圧粉磁心の製造方法
CN100999021A (zh) * 2006-01-13 2007-07-18 王茜 Fe－Ni50系合金粉末及磁粉芯制造方法
CN103247403A (zh) * 2013-05-31 2013-08-14 合肥工业大学 一种金属软磁粉芯的制备方法
CN106205929A (zh) * 2016-08-19 2016-12-07 横店集团东磁股份有限公司 一种铁镍金属磁粉芯制备方法
CN106252013A (zh) * 2016-08-19 2016-12-21 横店集团东磁股份有限公司 一种μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备方法
CN108231393A (zh) * 2017-12-13 2018-06-29 横店集团东磁股份有限公司 一种高磁导率铁镍磁芯的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《化工百科全书》编辑委员会，化学工业出版社《化工百科全书》编辑部: "《化工百科全书》", 31 December 1997 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112251648A (zh) * 2020-09-29 2021-01-22 绵阳西磁科技有限公司 一种高磁导率低损耗FeNiMo磁粉心及其制备方法

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