CN113192716B - 软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法 - Google Patents

软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113192716B
CN113192716B CN202110472088.7A CN202110472088A CN113192716B CN 113192716 B CN113192716 B CN 113192716B CN 202110472088 A CN202110472088 A CN 202110472088A CN 113192716 B CN113192716 B CN 113192716B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
alloy material
soft magnetic
alloy powder
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110472088.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113192716A (zh
Inventor
肖更新
谈敏
聂敏
刘成华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Shunluo Fujun New Energy Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Sunlord Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Sunlord Electronics Co Ltd filed Critical Shenzhen Sunlord Electronics Co Ltd
Priority to CN202110472088.7A priority Critical patent/CN113192716B/zh
Publication of CN113192716A publication Critical patent/CN113192716A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113192716B publication Critical patent/CN113192716B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本申请公开一种软磁合金材料及制备方法，制备方法包括：提供第一合金材料、第二合金材料以及羰基铁材料，分别熔炼成第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体，并分别冷却；将冷却得到的第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末分别在350℃、450℃～600℃、300℃保护气氛下处理1～2小时，得到第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉；将第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合后，还可与邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2‑甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷及脱模剂混合，得到混合材料；将混合材料在100℃下进行熔融混合后，进行冷却、破碎及过筛，得到软磁合金材料。

Description

软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法
技术领域
本申请涉及软磁合金材料技术领域，具体涉及一种软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法。
背景技术
随着信息化的发展，电子元器件的应用越来越广，且随着产品性能的提高，对电子元器件所用的磁性材料要求越来越高，近年来，电子元器件所用的磁性材料逐渐向高频化、高磁导率、高叠加电流、高绝缘、低损耗等方向发展。
目前，这些磁性材料多为软磁合金材料，而越来越多客户追求软磁合金材料能够达到高磁导率、高磁通密度、优异的电流叠加及低损耗等特性，从而确保电子元器件能在高温环境和叠加较大电流的条件下高效、稳定、可靠的工作。
而提升了磁导率，直流叠加特性会降低，对于一些特殊应用场合，通常选择牺牲其中一种性能，或两种都酌情降低。
因此，亟待开发一种具有较高磁导率，又具有高叠加电流的软磁合金材料。
发明内容
基于此，为了解决或改善现有技术的问题，本申请提供一种软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法，具有较高磁导率，又具有高叠加电流。
本申请第一方面提供一种软磁合金材料，包括：第一合金粉料、第二合金粉料以及羰基铁粉；所述第一合金粉料包括：铁、硅、铬、磷、硼以及碳；所述第二合金粉料包括：铁、硅、铝、铬、磷、硼、钴、铜以及碳。
其中，所述第一合金粉料中，各组分的占比为：铁85～95wt％、硅1.5～5.0wt％、铬0.1～0.5wt％、磷0.10～0.5wt％、硼0.5～6.5wt％、碳0.05～0.5wt％；所述第二合金粉料中，各组分的占比为：铁83～94wt％、硅3～6wt％、铝0.5～4.5wt％、铬0.25～2.0wt％、磷0.5～1.5wt％、硼0.20～1.5wt％、钴0.05～0.4wt％、铜0.05～0.4wt％、碳0.05～0.4wt％；所述羰基铁粉中铁的占比为95～99wt％。
其中，所述第一合金粉料的粒度为20～40um；所述第二合金粉料的粒度为5～15um；所述羰基铁粉的粒度为2～3um。
其中，所述软磁合金材料还包括：邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2-甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，以及脱模剂。
其中，所述邻甲酚醛环氧树脂的占比为1wt％～4.0wt％，所述甲基纳迪克酸酐的占比为0.5wt％～3.0wt％，所述芐基三苯基溴化磷的占比为0.3wt％～1.5wt％，所述2-甲基咪唑添的占比为0.1wt％～2.0wt％，所述三氧化二锑的占比为0.1wt％～1.0wt％，所述硅微粉的占比为0.25wt％～3.0wt％，所述甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的占比为0.1wt％～1.5wt％，所述脱模剂的占比为0.1wt％～1.0wt％。
本申请第二方面提供一种软磁合金材料的制备方法，包括：提供第一合金材料、第二合金材料以及羰基铁材料，其中，所述第一合金材料包括铁、硅、铬、磷、硼以及碳，所述第二合金材料包括铁、硅、铝、铬、磷、硼、钴、铜以及碳；将第一合金材料、第二合金材料及羰基铁材料分别熔炼成第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体；将第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体分别击碎成金属液滴，并分别冷却，得到球形或类球形的第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末；将所述第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末分别在350℃、450℃～600℃、300℃保护气氛下处理1～2小时，得到第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉；将所述第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合，得到软磁合金材料。
其中，所述软磁合金材料中粉末的粒度为2um～40um。
其中，所述保护气氛为氮气，或/和，氢气。
其中，软磁合金材料的制备方法还包括：在将所述第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合，得到软磁合金材料后，所述软磁合金材料的制作方法还包括：将所述软磁合金材料与提供的邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2-甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷及脱模剂进行混合，得到混合材料；将所述混合材料在100℃下进行熔融混合，并将熔融混合的混合材料进行冷却、破碎及过筛，得到改进的软磁合金材料。
其中，所述软磁合金材料的制备方法还包括：在得到改进的软磁合金材料后，将改进的软磁合金材料置于模具内，在温度100℃～250℃下通过小于或等于300MPa的压力压制成磁环，并将成型后的磁环在160℃～180℃温度中处理0.5～1小时，且对所述磁环进行性能测试，以测试所述改进的软磁软磁合金材料的性能。
在将软磁合金材料制作成磁环后，磁环的成型压力小于或等于300MPa，成型压力小，因此通过降低成型压力降低了成型时压力过大而使得金属粉末颗粒表面绝缘层被破坏的几率，从而提升了使用软磁合金材料制备的磁粉芯的绝缘性能。
上述的软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法，软磁合金材料具有较高的磁导率，又具有高叠加电流，而使用软磁合金材料制备的电子元器件，同样具有较高的磁导率，又具有高叠加电流。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解的是，下面描述中的附图仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本申请一实施例软磁合金材料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如背景技术所述，越来越多客户追求软磁合金材料能够达到高磁导率、高磁通密度、优异的电流叠加及低损耗等特性，从而确保电子元器件能在高温环境和叠加较大电流的条件下高效、稳定、可靠的工作。
发明人研究发现，软磁合金材料在提升了磁导率后，直流叠加特性会降低，对于一些特殊应用场合，通常选择牺牲其中一种性能，或两种都酌情降低。
实施例一
本申请实施例提出一种软磁合金材料及及软磁合金材料的制备方法，其具有较高磁导率，又具有高叠加电流。
本申请实施例提供一种软磁合金材料，包括：第一合金粉料、第二合金粉料以及羰基铁粉。
其中，第一合金粉料包括：铁、硅、铬、磷、硼以及碳；第二合金粉料包括：铁、硅、铝、铬、磷、硼、钴、铜以及碳。
在本实施例中，第一合金粉料中，各组分的占比可为：铁85～95wt％、硅1.5～5.0wt％、铬0.1～0.5wt％、磷0.10～0.5wt％、硼0.5～6.5wt％、碳0.05～0.5wt％。
第二合金粉料中，各组分的占比可为：铁83～94wt％、硅3～6wt％、铝0.5～4.5wt％、铬0.25～2.0wt％、磷0.5～1.5wt％、硼0.20～1.5wt％、钴0.05～0.4wt％、铜0.05～0.4wt％、碳0.05～0.4wt％。
羰基铁粉中铁的占比可为95～99wt％。
在本实施例中，第一合金粉料的粒度为20～40um；第二合金粉料的粒度为5～15um；羰基铁粉的粒度为2～3um。
本实施例提供的软磁合金材料，具有较高的磁导率，又具有高叠加电流，高绝缘和较低损耗，能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
在一个实施例中，本申请实施例还提供一种软磁合金材料的制备方法，包括：
S101、提供第一合金材料、第二合金材料、羰基铁材料；
S102、将第一合金材料、第二合金材料、羰基铁材料分别熔炼成第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体；
S103、将第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体分别击碎成金属液滴，并分别冷，以形成球形或类球形第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末；
S104、将第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末分别在350℃、450℃～600℃、300℃保护气氛下处理1～2小时，得到第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉；
S105、将第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合，得到软磁合金材料。
在步骤S101中，第一合金材料包括铁、硅、铬、磷、硼以及碳，第二合金材料包括铁、硅、铝、铬、磷、硼、钴、铜以及碳；
在步骤S102中，在高温熔炼炉中将第一合金材料、第二合金材料、羰基铁粉的原材料分别熔炼成第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体。
在步骤S103中，使用雾化喷嘴产生的高速气流将第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体分别击碎成细小的金属液滴。
在步骤S104中，不同的金属液滴冷却时，尽量缩短冷却时间，从而防止冷却的过程中，各种金属液滴发生的形变过大而在后续的制备过程中无法使用。
在步骤S104中，保护气氛是具有保护气体的封闭气体环境，可以为氮气，或/和，氢气，在本实施例中，保护气氛可以是氮气，在其他实施例中，保护气氛还可以是氢气或者氢气、氮气的混合气体。
在步骤S105中，软磁合金材料中粉末的粒度为2um～40um。
本实施例制作的软磁合金材料，具有较高的磁导率，又具有高叠加电流，高绝缘和较低损耗，能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
在一个实施例中，软磁合金材料还包括：邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2-甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，以及脱模剂。
其中，邻甲酚醛环氧树脂的占比为1wt％～4.0wt％，甲基纳迪克酸酐的占比为0.5wt％～3.0wt％，芐基三苯基溴化磷的占比为0.3wt％～1.5wt％，2-甲基咪唑添的占比为0.1wt％～2.0wt％，三氧化二锑的占比为0.1wt％～1.0wt％，硅微粉的占比为0.5wt％～3.0wt％，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的占比为0.1wt％～1.5wt％，脱模剂的占比为0.1wt％～1.0wt％。
本实施例提供的软磁合金材料，可以制成电子元器件，从而使得制成的电子元器件，同样具有较高的磁导率，又具有高叠加电流。能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
在一个实施例中，在步骤S105、将第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合，得到软磁合金材料后，软磁合金材料的制备方法还包括：
S201、将软磁合金材料与提供的邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2-甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷及脱模剂进行混合，得到混合材料；
S202、将混合材料在100℃下进行熔融混合，并将熔融混合的混合材料进行冷却、破碎及过筛，得到改进的软磁合金材料；
在一个实施例中，在步骤S202后，软磁合金材料的制备方法还包括：
S203、将改进的软磁合金材料置于模具内，在温度100℃～250℃下通过小于或等于300MPa的压力压制成磁环，并将成型后的磁环在160℃～180℃温度中处理0.5～1小时。
在将软磁合金材料制作成磁环后，磁环的成型压力为300MPa，成型压力小，因此通过降低成型压力降低了成型时压力过大而使得金属粉末颗粒表面绝缘层被破坏的几率，从而提升了使用软磁合金材料制备的磁粉芯的绝缘性能。
实施例二
本申请实施例提供一种软磁合金材料，包括：第一合金粉料、第二合金粉料以及羰基铁粉。
其中，第一合金粉料包括：铁、硅、铬、磷、硼以及碳；第二合金粉料包括：铁、硅、铝、铬、磷、硼、钴、铜以及碳。
在本实施例中，第一合金粉料中，各组分的占比可以为：铁93wt％、硅1.6wt％、铬0.1wt％、磷0.4wt％、硼4.5wt％、碳0.4wt％。
第二合金粉料中，各组分的占比可以为：铁92wt％、硅4.5wt％、铝1.0wt％、铬1.0wt％、磷0.5wt％、硼0.5wt％、钴0.1wt％、铜0.15wt％、碳0.25wt％。
羰基铁粉中铁的占比可以为97wt％。
在本实施例中，第一合金粉料的粒度为20～40um；第二合金粉料的粒度为5～15um；羰基铁粉的粒度为2～3um。
本实施例提供的软磁合金材料，具有较高的磁导率，又具有高叠加电流，高绝缘和较低损耗，能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
在一个实施例中，本申请实施例还提供一种软磁合金材料的制备方法，包括：
S111、提供第一合金材料、第二合金材料、羰基铁材料，其中，第一合金材料包括铁、硅、铬、磷、硼以及碳，第二合金材料包括铁、硅、铝、铬、磷、硼、钴、铜以及碳；
S112、将第一合金材料、第二合金材料、羰基铁材料分别熔炼成第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体；
S113、将第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体分别击碎成金属液滴，并分别冷却，以形成球形或类球形的第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末；
S114、将第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末分别在350℃、450℃～600℃、300℃保护气氛下处理1～2小时，得到第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉；
S115、将第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合，得到软磁合金材料。
在步骤S112中，在高温熔炼炉中将第一合金材料、第二合金材料、羰基铁粉的原材料分别熔炼成第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体。
在步骤S113中，使用雾化喷嘴产生的高速气流将第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体分别击碎成细小的金属液滴。
在步骤S114中，不同的金属液滴冷却时，尽量缩短冷却时间，从而防止冷却的过程中，各种金属液滴发生的形变过大而在后续的制备过程中无法使用。
在步骤S114中，保护气氛是具有保护气体的封闭气体环境，可以为氮气，或/和，氢气，在本实施例中，保护气氛可以是氮气，在其他实施例中，保护气氛还可以是氢气或者氢气、氮气的混合气体。
在步骤S115中，软磁合金材料中粉末的粒度为2um～40um，第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉的预定比例为60％、35％、5％。
本实施例制作的软磁合金材料，具有较高的磁导率，又具有高叠加电流，高绝缘和较低损耗，能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
在一个实施例中，软磁合金材料还包括：邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2-甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，以及脱模剂。
其中，邻甲酚醛环氧树脂的占比为2.5wt％，甲基纳迪克酸酐的占比为0.5wt％，芐基三苯基溴化磷的占比为0.5wt％，2-甲基咪唑添的占比为0.35wt％，三氧化二锑的占比为0.15wt％，硅微粉的占比为0.25wt％，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的占比为0.15wt％，脱模剂的占比为0.1wt％。
本实施例提供的软磁合金材料，可以制成电子元器件，从而使得制成的电子元器件，同样具有较高的磁导率，又具有高叠加电流，能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
在一个实施例中，在步骤S115、将第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合，得到软磁合金材料后，软磁合金材料的制备方法还包括：
S211、将软磁合金材料与提供的邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2-甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷及脱模剂进行混合，得到混合材料；
S212、将混合材料在100℃下进行熔融混合，并将熔融混合的混合材料进行冷却、破碎及过筛，得到改进的软磁合金材料；
在一个实施例中，在步骤S212后，软磁合金材料的制备方法还包括：
S213、将改进的软磁合金材料置于模具内，在温度100℃～250℃下通过小于或等于250MPa的压力压制成磁环，并将成型后的磁环在160℃～180℃温度中处理1小时。
本实施例中的磁环，磁环尺寸为外径(OD)*内径(ID)*厚度(TH)＝20.0mm*12.0mm*2.0mm。
在步骤S212中，过筛用60～325目的筛网。
在将软磁合金材料制作成磁环后，磁环的成型压力为250MPa，成型压力小，因此通过降低成型压力降低了成型时压力过大而使得金属粉末颗粒表面绝缘层被破坏的几率，从而提升了使用软磁合金材料制备的磁粉芯的绝缘性能。实施例三
本申请实施例提供一种软磁合金材料，包括：第一合金粉料、第二合金粉料以及羰基铁粉。
其中，第一合金粉料包括：铁、硅、铬、磷、硼以及碳；第二合金粉料包括：铁、硅、铝、铬、磷、硼、钴、铜以及碳。
在本实施例中，第一合金粉料中，各组分的占比可以为：铁92wt％、硅2.0wt％、铬0.1wt％、磷0.1wt％、硼5.5wt％、碳0.3wt％。
第二合金粉料中，各组分的占比可以为：铁91wt％、硅5.5wt％、铝1.0wt％、铬0.5wt％、磷0.5wt％、硼0.65wt％、钴0.15wt％、铜0.35wt％、碳0.35wt％。
羰基铁粉中铁的占比可以为97wt％。
在本实施例中，第一合金粉料的粒度为20～40um；第二合金粉料的粒度为5～15um；羰基铁粉的粒度为2～3um。
本实施例提供的软磁合金材料，具有较高的磁导率，又具有高叠加电流，高绝缘和较低损耗，能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
在一个实施例中，本申请实施例还提供一种软磁合金材料的制备方法，包括：
S121、提供第一合金材料、第二合金材料、羰基铁材料，其中，第一合金材料包括铁、硅、铬、磷、硼以及碳，第二合金材料包括铁、硅、铝、铬、磷、硼、钴、铜以及碳；
S122、将第一合金材料、第二合金材料、羰基铁材料分别熔炼成第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体；
S123、将第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体分别击碎成金属液滴，并分别冷却，以形成球形或类球形的第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末；
S124、将第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末分别在350℃、450℃～600℃、300℃左右保护气氛下处理1～2小时，得到第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉；
S125、将第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合，得到软磁合金材料。
在步骤S122中，在高温熔炼炉中将第一合金材料、第二合金材料、羰基铁粉的原材料分别熔炼成第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体。
在步骤S123中，使用雾化喷嘴产生的高速气流将第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体分别击碎成细小的金属液滴。
在步骤S124中，不同的金属液滴冷却时，尽量缩短冷却时间，从而防止冷却的过程中，各种金属液滴发生的形变过大而在后续的制备过程中无法使用。
在步骤S124中，保护气氛为氮气，或/和，氢气，在本实施例中，保护气氛可以是氮气，在其他实施例中，保护气氛还可以是氢气或者氢气、氮气的混合气体。
在步骤S125中，软磁合金材料的粒度为2um～40um，第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉的预定比例为50％、42％、8％。
本实施例制作的软磁合金材料，具有较高的磁导率，又具有高叠加电流，高绝缘和较低损耗，能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
在一个实施例中，软磁合金材料还包括：邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2-甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，以及脱模剂。
其中，邻甲酚醛环氧树脂的占比为2.7wt％，甲基纳迪克酸酐的占比为0.5wt％，芐基三苯基溴化磷的占比为0.35wt％，2-甲基咪唑添的占比为0.25wt％，三氧化二锑的占比为0.15wt％，硅微粉的占比为0.25wt％，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的占比为0.15wt％，脱模剂的占比为0.1 5wt％。
本实施例提供的软磁合金材料，可以制成电子元器件，从而使得制成的电子元器件，同样具有较高的磁导率，又具有高叠加电流。能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
在一个实施例中，在步骤S125、将第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合，得到软磁合金材料后，软磁合金材料的制备方法还包括：
S221、将软磁合金材料与提供的邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2-甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷及脱模剂进行混合，得到混合材料；
S222、将混合材料在100℃下进行熔融混合，并将熔融混合的混合材料进行冷却、破碎及过筛，得到改进的软磁合金材料。
在一个实施例中，在步骤S222后，软磁合金材料的制备方法还包括：
S223、将改进的软磁合金材料置于模具内，在温度100℃～250℃下通过小于或等于250MPa的压力压制成磁环，并将成型后的磁环在160℃～180℃温度中处理1小时。
本实施例中的磁环，为磁环，磁环尺寸为外径(OD)*内径(ID)*厚度(TH)＝20.0mm*12.0mm*2.0mm。
在步骤S222中，过筛用60～325目的筛网。
在将软磁合金材料制作成磁环后，磁环的成型为250MPa，成型压力小，因此通过降低成型压力降低了成型时压力过大而使得金属粉末颗粒表面绝缘层被破坏的几率，从而提升了使用软磁合金材料制备的磁粉芯的绝缘性能。
实施例四
本申请实施例提供一种软磁合金材料，包括：第一合金粉料、第二合金粉料，以及，羰基铁粉。
其中，第一合金粉料包括：铁、硅、铬、磷、硼以及碳；第二合金粉料包括：铁、硅、铝、铬、磷、硼、钴、铜以及碳。
在本实施例中，第一合金粉料中，各组分的占比可以为：铁91.5wt％、硅2.5wt％、铬0.1wt％、磷0.2wt％、硼5.5wt％、碳0.2wt％。
第二合金粉料中，各组分的占比可以为：铁93wt％、硅4.5wt％、铝0.5wt％、铬1.0wt％、磷0.2wt％、硼0.25wt％、钴0.15wt％、铜0.2wt％、碳0.2wt％。
羰基铁粉中铁的占比可以为97wt％。
在本实施例中，第一合金粉料的粒度为20～40um；第二合金粉料的粒度为5～15um；羰基铁粉的粒度为2～3um。
本实施例提供的软磁合金材料，具有较高的磁导率，又具有高叠加电流，高绝缘和较低损耗，能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
在一个实施例中，本申请实施例还提供一种软磁合金材料的制备方法，包括：
S131、提供第一合金材料、第二合金材料、羰基铁材料，其中，第一合金材料包括铁、硅、铬、磷、硼以及碳，第二合金材料包括铁、硅、铝、铬、磷、硼、钴、铜以及碳；
S132、将第一合金材料、第二合金材料、羰基铁材料分别熔炼成第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体；
S133、将第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体分别击碎成金属液滴，并分别冷却，以形成球形或类球形的第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末；
S134、将第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末分别在350℃、450℃～600℃、300℃保护气氛下处理1～2小时，得到第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉；
S135、将第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合，得到软磁合金材料。
在步骤S132中，在高温熔炼炉中将第一合金材料、第二合金材料、羰基铁粉的原材料分别熔炼成第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体。
在步骤S133中，使用雾化喷嘴产生的高速气流将第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体分别击碎成细小的金属液滴。
在步骤S134中，不同的金属液滴冷却时，尽量缩短冷却时间，从而防止冷却的过程中，各种金属液滴发生的形变过大而在后续的制备过程中无法使用。
在步骤S134中，保护气氛是具有保护气体的封闭气体环境，可以为氮气，或/和，氢气，在本实施例中，保护气氛可以是氮气，在其他实施例中，保护气氛还可以是氢气或者氢气、氮气的混合气体。
在步骤S135中，软磁合金材料中粉末的粒度为2um～40um，第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉的预定比例为55％、40％、5％。
本实施例制作的软磁合金材料，具有较高的磁导率，又具有高叠加电流，高绝缘和较低损耗，能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
在一个实施例中，软磁合金材料还包括：邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2-甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，以及脱模剂。
其中，邻甲酚醛环氧树脂的占比为2.7wt％，甲基纳迪克酸酐的占比为0.5wt％，芐基三苯基溴化磷的占比为0.30wt％，2-甲基咪唑添的占比为0.35wt％，三氧化二锑的占比为0.15wt％，硅微粉的占比为0.25wt％，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的占比为0.15wt％，脱模剂的占比为0.1 0wt％。
本实施例提供的软磁合金材料，可以制成电子元器件，从而使得制成的电子元器件，同样具有较高的磁导率，又具有高叠加电流。能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
在一个实施例中，在步骤S135、将第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合，得到软磁合金材料后，软磁合金材料的制备方法还包括：
S231、将软磁合金材料与提供的邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2-甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷及脱模剂进行混合，得到混合材料；
S232、将混合材料在100℃下进行熔融混合，并将熔融混合的混合材料进行冷却、破碎及过筛，得到改进的软磁合金材料；
S233、将改进的软磁合金材料置于模具内，在温度100℃～250℃下通过小于或等于250MPa的压力压制成磁环，并将成型后的磁环在160℃～180℃温度中处理1小时。
本实施例中的磁环，磁环尺寸为外径(OD)*内径(ID)*厚度(TH)＝20.0mm*12.0mm*2.0mm。在步骤S233中，过筛用60～325目的筛网。
在将软磁合金材料制作成磁环后，磁环的成型压力为250MPa，成型压力小，因此通过降低成型压力降低了成型时压力过大而使得金属粉末颗粒表面绝缘层被破坏的几率，从而提升了使用软磁合金材料制备的磁粉芯的绝缘性能。
实施例五
本实施例还提供了两个对比例，以分别使用不同的现有软磁合金材料制成的磁环的方法，并对两种方法做出的磁环进行了性能测试。
在一个对比例中，现有的软磁合金材料制成的磁环的方法包括：选取粒度为15μm的FeSiCr气雾化粉料200g，其中Fe质量占比94.5％，Si质量占比4.5％，Cr质量占比1.0％，与采用固含量5％的环氧树脂胶水充分混合并搅拌均匀10min，将浆料放置空气中风干，待干燥后置于烘箱中进行进一步烘干，温度选择80℃；待粉料完全干燥后将其破碎并用60-325目筛网进行过筛，过筛后的粉料采用粉末成型压机进行压制成型，压强1500MPa，压制磁环的尺寸为外径(OD)*内径(ID)*厚度(TH)＝20.0mm*12.0mm*2.0mm；将压制的磁环放入180℃烘箱中烘烤1小时。
在一个对比例中，现有的软磁合金材料制成的磁环的方法包括：选取D50＝24μm的FeSiB非晶粉料200g，其中Fe质量占比93.6％，Si质量占比3.3％，B质量占比3.1％，D50＝5μm的羰基铁粉，两种粉料按8:2的比例进行级配后与固含量5％的环氧树脂胶水充分混合并搅拌均匀10min，将浆料放置空气中风干，待干燥后置于烘箱中进行进一步烘干，温度选择80℃；待粉料完全干燥后将其破碎并用60-325目筛网进行过筛，过筛后的粉料采用粉末成型压机进行压制成型，压强1500MPa，压制磁环的尺寸为外径(OD)*内径(ID)*厚度(TH)＝20.0mm*12.0mm*2.0mm；将压制的磁环放入180℃烘箱中烘烤1小时。
实施例六
在本实施例中，还对实施例二、实施例三、实施例四、实施例五种的对比例一、对比例二进行了磁环的性能测试及评估，具体方式包括：
分别将实施例二、实施例三、实施例四、实施例五种的对比例一、对比例二中的磁环，用
Figure BDA0003045858550000151
铜线绕制20Ts,采用WK3260B测试仪测试磁环样品的起始磁导率μi(1V/100KHz)和叠加电流下的电感值；用CH-333测试仪测试磁环绝缘电阻；用IWATSU-SY-8218型磁滞回线仪测试磁环的功耗(100mT&100KHz)，具体测试出的性能结果如表1所示：
表1磁环性能对比
Figure BDA0003045858550000152
比较实施例二、实施例三、实施例四、实施例五中的对比例一、对比例二中的磁环的性能，在通18A电流时，实施例二、实施例三、实施例四的磁环电感量的下降率明显低于实施例五中的对比例一及对比例二，而成型压力、功耗明显低于对比例一及对比例二，绝缘电阻明显高于对比例一及对比例二，这表明材料成份及粒度设计、配比和工艺的控制对高绝缘、低功耗、高饱和电流是十分重要的，因此本申请实施例一、实施例二、实施例三、实施例四提供的软磁合金材料及制备方法，相较于现有技术中的软磁合金材料，具有较高的磁导率，又具有高叠加电流，高绝缘和较低损耗，能够满足目前元器件对高绝缘、高频化、高饱和以及低功耗的需求。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种软磁合金材料，其特征在于，包括：
第一合金粉料、第二合金粉料以及羰基铁粉；
所述第一合金粉料包括：铁、硅、铬、磷、硼以及碳；
所述第二合金粉料包括：铁、硅、铝、铬、磷、硼、钴、铜以及碳；
所述第一合金粉料中，各组分的占比为：
铁85～95wt％、硅1.5～5.0wt％、铬0.1～0.5wt％、磷0.10～0.5wt％、硼0.5～6.5wt％、碳0.05～0.5wt％；
所述第二合金粉料中，各组分的占比为：
铁83～94wt％、硅3～6wt％、铝0.5～4.5wt％、铬0.25～2.0wt％、磷0.5～1.5wt％、硼0.20～1.5wt％、钴0.05～0.4wt％、铜0.05～0.4wt％、碳0.05～0.4wt％；
所述羰基铁粉中铁的占比为95～99wt％。
2.根据权利要求1所述的软磁合金材料，其特征在于，
所述第一合金粉料的粒度为20～40um；
所述第二合金粉料的粒度为5～15um；
所述羰基铁粉的粒度为2～3um。
3.根据权利要求1所述的软磁合金材料，其特征在于，
所述软磁合金材料还包括：
邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2-甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，以及脱模剂。
4.根据权利要求3所述的软磁合金材料，其特征在于，
所述邻甲酚醛环氧树脂的占比为1wt％～4.0wt％，所述甲基纳迪克酸酐的占比为0.5wt％～3.0wt％，所述芐基三苯基溴化磷的占比为0.3wt％～1.5wt％，所述2-甲基咪唑添的占比为0.1wt％～2.0wt％，所述三氧化二锑的占比为0.1wt％～1.0wt％，所述硅微粉的占比为0.25wt％～3.0wt％，所述甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的占比为0.1 wt％～1.5wt％，所述脱模剂的占比为0.1wt％～1.0wt％。
5.一种软磁合金材料的制备方法，其特征在于，包括：
提供第一合金材料、第二合金材料以及羰基铁材料，其中，所述第一合金材料包括铁、硅、铬、磷、硼以及碳，所述第二合金材料包括铁、硅、铝、铬、磷、硼、钴、铜以及碳；将第一合金材料、第二合金材料及羰基铁材料分别熔炼成第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体；
将第一金属液体、第二金属液体及第三金属液体分别击碎成金属液滴，并分别冷却，以形成球形或类球形的第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末；
将所述第一合金粉末、第二合金粉末及羰基铁粉粉末分别在350℃、450℃～600℃、300℃保护气氛下处理1～2小时，得到第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉；
其中，所述第一合金粉料中各组分的占比为：铁85～95wt％、硅1.5～5.0wt％、铬0.1～0.5wt％、磷0.10～0.5wt％、硼0.5～6.5wt％、碳0.05～0.5wt％；所述第二合金粉料中各组分的占比为：铁83～94wt％、硅3～6wt％、铝0.5～4.5wt％、铬0.25～2.0wt％、磷0.5～1.5wt％、硼0.20～1.5wt％、钴0.05～0.4wt％、铜0.05～0.4wt％、碳0.05～0.4wt％；其中，所述羰基铁粉中铁的占比为95～99wt％；
将所述第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合，得到软磁合金材料。
6.根据权利要求5所述的软磁合金材料的制备方法，其特征在于，
所述软磁合金材料中粉末的粒度为2um～40um。
7.根据权利要求5所述的软磁合金材料的制备方法，其特征在于，
所述保护气氛为氮气，或/和，氢气。
8.根据权利要求5-7任一项所述的软磁合金材料的制备方法，其特征在于，软磁合金材料的制备方法还包括：
在将所述第一合金粉料、第二合金粉料及羰基铁粉按照预定比例混合，得到软磁合金材料后，所述软磁合金材料的制作方法还包括：
将所述软磁合金材料与提供的邻甲酚醛环氧树脂、甲基纳迪克酸酐、芐基三苯基溴化磷、2-甲基咪唑、三氧化二锑、硅微粉、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷及脱模剂进行混合，得到混合材料；
将所述混合材料在100℃下进行熔融混合，并将熔融混合的混合材料进行冷却、破碎及过筛，得到改进的软磁合金材料。
9.根据权利要求8所述的软磁合金材料的制备方法，其特征在于，
所述软磁合金材料的制备方法还包括：
在得到改进的软磁合金材料后，将改进的软磁合金材料置于模具内，在温度100℃～250℃下通过小于或等于300MPa的压力压制成磁环，并将成型后的磁环在160℃～180℃温度中处理0.5～1小时，且对所述磁环进行性能测试，以测试所述改进的软磁合金材料的性能。
CN202110472088.7A 2021-04-29 2021-04-29 软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法 Active CN113192716B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110472088.7A CN113192716B (zh) 2021-04-29 2021-04-29 软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110472088.7A CN113192716B (zh) 2021-04-29 2021-04-29 软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113192716A CN113192716A (zh) 2021-07-30
CN113192716B true CN113192716B (zh) 2022-09-06

Family

ID=76980619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110472088.7A Active CN113192716B (zh) 2021-04-29 2021-04-29 软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113192716B (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2894561B2 (ja) * 1988-05-23 1999-05-24 株式会社東芝 軟磁性合金
JP3929327B2 (ja) * 2002-03-01 2007-06-13 独立行政法人科学技術振興機構 軟磁性金属ガラス合金
CN101118797B (zh) * 2006-08-04 2011-06-22 安泰科技股份有限公司 低损耗磁粉芯用复合粉末及其磁粉芯
JP2018170304A (ja) * 2015-08-31 2018-11-01 アルプス電気株式会社 圧粉コア、該圧粉コアの製造方法、該圧粉コアを備える電気・電子部品、および該電気・電子部品が実装された電気・電子機器
CN109754972A (zh) * 2019-01-30 2019-05-14 宁波韵升电子元器件技术有限公司 一种高频率模压电感用软磁粉料及其制备方法
TWI705146B (zh) * 2019-04-23 2020-09-21 奇力新電子股份有限公司 合金粉末組成物、成型體及其製造方法和電感器
CN110310794A (zh) * 2019-07-04 2019-10-08 三积瑞科技（苏州）有限公司 一种混合软磁材料及其制备的一体成型电感
CN111451515B (zh) * 2020-03-16 2022-08-23 深圳顺络电子股份有限公司 一种低功耗软磁合金材料及其制备方法、电子器件
CN111640567B (zh) * 2020-05-29 2022-02-11 深圳顺络电子股份有限公司 一种软磁合金材料的制备方法及软磁合金材料

Also Published As

Publication number Publication date
CN113192716A (zh) 2021-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100520993C (zh) 软磁性材料和压粉铁心
CN106816252A (zh) 一种高绝缘电阻FeSiCr金属软磁材料的制造方法
JP2014169482A (ja) 鉄基金属ガラス合金粉末
WO2018179812A1 (ja) 圧粉磁心
CN111063501B (zh) 一种生产一体成型电感用低损耗粉末的制备方法
JP2010272604A (ja) 軟磁性粉末及びそれを用いた圧粉磁芯、インダクタ並びにその製造方法
CN111029126B (zh) 一种铁基金属软磁复合材料全无机耐高温绝缘粘结方法
JP5841705B2 (ja) アトマイズ軟磁性粉末、圧粉磁心および磁性素子
WO2023165096A1 (zh) 一种一体成型电感用低损耗粉末及其制备方法
CN107424711B (zh) 用于制造磁粉芯和模压电感的铁基复合粉末及其制备方法
JP2011049568A (ja) 圧粉磁心および磁性素子
CN113192716B (zh) 软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法
US10283266B2 (en) Powder core, manufacturing method of powder core, inductor including powder core, and electronic/electric device having inductor mounted therein
CN113223845B (zh) 一种软磁合金粉末的绝缘包覆方法
CN104036903A (zh) 一种铁硅镍磁粉芯的制备方法
CN111974987B (zh) 一种Fe基软磁粉末的绝缘包覆层及其包覆方法
JP4826523B2 (ja) 軟磁性粉末、軟磁性粉末の製造方法、圧粉磁心および磁性素子
TWI821495B (zh) 鐵基軟磁性合金粉末
JP2012144810A (ja) 軟磁性粉末、圧粉磁心および磁性素子
TW202200291A (zh) 軟磁性合金粉末
CN107967976B (zh) 非晶磁粉芯前驱体颗粒、非晶磁粉芯及其制备方法
WO2004043633A1 (en) Fe-Si ALLOY POWDER CORES AND FABRICATION PROCESS THEREOF
JP7428013B2 (ja) 軟磁性合金粉末、電子部品及びその製造方法
JP7314678B2 (ja) 軟磁性合金粉末及びそれを用いた電子部品
JP2008013827A (ja) 複合軟磁性粉末及びそれを用いた圧粉磁芯

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221212

Address after: 215600 No. 333 Fumin Middle Road, Tangqiao town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Jiangsu Shunluo Fujun New Energy Co.,Ltd.

Address before: 518000 Guanlan Industrial Park, DAFUYUAN Industrial Park, Guanlan street, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee before: SHENZHEN SUNLORD ELECTRONICS Co.,Ltd.