EP3281212A1 - Soft magnetic composite and corresponding method for producing a soft magnetic composite - Google Patents

Abstract

The invention relates to a soft magnetic composite. Said soft magnetic composite comprises a plurality of crystalline pure iron base particles (E1) and a solid metallic glass (G1), wherein the plurality of crystalline pure iron base particles (E1) have a coating made from the bulk metallic glass (G1) and the plurality of crystalline pure iron base particles (E1) are in contact with each other via the covering made from the bulk metallic glass (G1). The invention also relates to two alternative methods for producing a soft magnetic composite.

Description

Beschreibung Titel  Description title

Weichmagnetischer Verbundwerkstoff und entsprechende Verfahren zum Herstellen eines weichmagnetischen Verbundwerkstoffs.  Soft magnetic composite material and corresponding method for producing a soft magnetic composite material.

Die vorliegende Erfindung schafft einen weichmagnetischen Verbundwerkstoff und entsprechende Verfahren zum Herstellen eines weichmagnetischen The present invention provides a soft magnetic composite and corresponding methods of making a soft magnetic

Verbundwerkstoffs. Composite.

Stand der Technik State of the art

Die Druckschrift International Materials Reviews 2013 Vol. 58 Nr. 3 Seiten 131 bis 166 beschreibt ein Eisen basiertes massiv-metallisches Glas. The publication International Materials Reviews 2013 Vol. 58 No. 3 pages 131 to 166 describes an iron-based solid-metallic glass.

Derzeitige weichmagnetische Verbundwerkstoffe weisen gute magnetische Eigenschaften mit erhöhtem Widerstand in allen drei Dimensionen auf, wobei dieser Werkstoff gleichzeitig einen Mangel an mechanischer Stabilität aufweist. Elektrische Sheets hingegen weisen eine gute mechanische Stabilität auf, wobei gleichzeitig der Widerstand nur in einer Dimension erhöht ist. Im vorliegenden Zusammenhang versteht man unter Dimension eine Raumrichtung, das heißt bei konventionellen Elektroblechen wird ein magnetischer Fluss in zwei Dimensionen (in der Ebene) geführt, wobei sein Widerstand orthogonal, also in die dritte Dimension gerichtet ist. Current soft magnetic composites have good magnetic properties with increased resistance in all three dimensions, which material also has a lack of mechanical stability. Electrical sheets, however, have good mechanical stability, at the same time the resistance is only increased in one dimension. In the present context dimension means a spatial direction, that is, in conventional electric sheets, a magnetic flux is guided in two dimensions (in the plane), with its resistance being orthogonal, that is, directed in the third dimension.

Zur Applikation in Aktuatoren bzw. elektrischen Maschine ist jedoch ein weichmagnetischer Verbundwerkstoff erforderlich, der eine Kombination hoher Sättigungspolarisation, niedriger Koerzitivfeldstärke, hoher Permeabilität, geringem Wirbelstromverlust und mechanischer Stabilität aufweist. Für einen derartigen weichmagnetischen Verbundwerkstoff steht ein breites For application in actuators or electrical machine, however, a soft magnetic composite is required, which has a combination of high saturation polarization, low coercive force, high permeability, low eddy current loss and mechanical stability. For such a soft magnetic composite is a broad

Anwendungsspektrum bereit. Offenbarung der Erfindung Application spectrum ready. Disclosure of the invention

Die Erfindung schafft einen weichmagnetischen Verbundwerkstoff nach The invention provides a soft magnetic composite material

Anspruch 1 und entsprechende alternative Verfahren zum Herstellen eines weichmagnetischen Verbundwerkstoffs nach Anspruch 6 und Anspruch 9. Claim 1 and corresponding alternative method for producing a soft magnetic composite according to claim 6 and claim 9.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Preferred developments are the subject of the respective subclaims.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Die vorliegende Erfindung ermöglicht einen weichmagnetischen The present invention enables a soft magnetic

Verbundwerkstoff mit einer Kombination hoher Sättigungspolarisation, niedriger Koerzitivfeldstärke, hoher Permeabilität, geringem Wirbelstromverlust und mechanischer Stabilität. Composite having a combination of high saturation polarization, low coercivity, high permeability, low eddy current loss, and mechanical stability.

Es ist eine Idee der Erfindung, einen weichmagnetischen Verbundwerkstoff bereitzustellen, der die hier genannten Eigenschaften kombiniert und in allen drei Dimensionen aufweist. Die erforderlichen Eigenschaften sind insbesondere hohe Permeabilität und niedrige Koerzitivfeldstärke hinsichtlich der weichmagnetischen Eigenschaft, geringer Wirbelstromverlust durch einen hohen elektrischen It is an idea of the invention to provide a soft magnetic composite which combines the characteristics mentioned here and has in all three dimensions. The required properties are in particular high permeability and low coercive field strength with respect to the soft magnetic property, low eddy current loss by a high electrical

Widerstand und mechanische Stabilität. Der hier beschriebene weichmagnetische Verbundwerkstoff kombiniert diese Eigenschaften und kann bevorzugt in Applikationen mit hohen Frequenzen eingesetzt werden. Resistance and mechanical stability. The soft magnetic composite described here combines these properties and can preferably be used in applications with high frequencies.

Unter "weichmagnetisch" versteht man im vorliegenden Zusammenhang By "soft magnetic" is meant in the present context

Verbundwerkstoffe mit niedriger Koerzitivfeldstärke und hohem elektrischen Widerstand. Dies führt zu niedrigen elektrischen Wirbelstromverlusten. Der hier beschriebene weichmagnetische Verbundwerkstoff wird insbesondere in Composites with low coercivity and high electrical resistance. This leads to low electrical eddy current losses. The soft magnetic composite material described here is used in particular in

Elektromotoren und Aktoren eingesetzt. Electric motors and actuators used.

Die Idee ist hierbei, einen weichmagnetischen Verbundwerkstoff mit einer Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikel und einem massiv-metallischen Glas (auf Englisch: bulk metallic glass (BMG)) bereitzustellen, wobei die Vielzahl der kristallinen Reineisenbasispartikel beispielsweise eine durchgängige und/oder homogene Beschichtung aus dem massiv-metallischen Glas aufweisen können. Das heißt, dass die Vielzahl der kristallinen Reineisenbasispartikel, beispielsweise mittelbar, über die Beschichtung aus dem massiv-metallischen Glas zueinander in Kontakt stehen können. Mit anderen Worten bildet sich eine Matrix aus, wobei Zwischenräume zwischen den kristallinen The idea here is to provide a soft magnetic composite having a plurality of crystalline pure iron base particles and a bulk metallic glass (BMG), wherein the plurality of crystalline pure iron base particles include, for example, a continuous and / or homogeneous solid state coating have metallic glass can. This means that the large number of crystalline pure iron base particles, for example indirectly, can be in contact with one another via the coating of the solid-metal glass. In other words, a matrix forms, with spaces between the crystalline ones

Reineisenbasispartikel mit dem massiv-metallischen Glas befüllt sind. Zudem weist der hier beschriebene weichmagnetische Verbundwerkstoff im Gegensatz zu einem konventionellen weichmagnetischen Verbundwerkstoff (engl. SMC, soft magnetic composite), also ohne kristalline Reineisenbasispartikel, eine höhere mechanische Festigkeit auf. Pure iron base particles are filled with the solid-metallic glass. In addition, unlike a conventional soft magnetic composite (SMC), ie without crystalline pure iron-based particles, the soft magnetic composite described here has a higher mechanical strength.

Das massiv-metallische Glas ermöglicht durch eine Oberflächen- bzw. The solid-metallic glass made possible by a surface or

Außenflächenisolation der kristallinen Reineisenbasispartikel den hohen elektrischen Widerstand zur Verringerung des Wirbelstromverlustes sowie die gute mechanische Stabilität bzw. Robustheit, wobei die Vielzahl der kristallinen Reineisenbasispartikel die weichmagnetischen Eigenschaften, also die hohe Permeabilität und niedrige Koerzitivfeldstärke, bereitstellt. External surface isolation of the crystalline pure iron-based particles, the high electrical resistance to reduce the eddy current loss and the good mechanical stability or robustness, the plurality of crystalline pure iron base particles soft magnetic properties, so the high permeability and low coercivity provides.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der weichmagnetische According to a preferred embodiment, the soft magnetic

Verbundwerkstoff zwischen 60% und 99% kristalline Reineisenbasispartikel auf und ein Anteil des massiv-metallischen Glases (Gl) beträgt entsprechend zwischen 1% und 40%. Das massiv-metallische Glas basiert auf einem Eisen oder Zirconium Legierungspulver mit Phosphor, Bor, Kobalt und/oder Niob, wobei das Legierungspulver zwischen 70% und 95% Eisen oder Zirconium aufweist sowie der Anteil an Phosphor, Bor, Kobalt und/oder Niob entsprechend zwischen 5% und 30% des Legierungspulvers beträgt. Es handelt es sich hierbei um eine beispielhafte nicht erschöpfende Aufzählung von Elementen, insbesondere kommen weitere Elemente, zum Beispiel Silizium, Nickel, Silber und/oder Chrom entsprechend für die hier beschriebene Materialien in Frage. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch einen prozentualen Anteil der Vielzahl von kristallinen Composite material between 60% and 99% crystalline pure iron-based particles and a proportion of the solid-metallic glass (Gl) is correspondingly between 1% and 40%. The solid-metallic glass is based on an iron or zirconium alloy powder with phosphorus, boron, cobalt and / or niobium, wherein the alloy powder between 70% and 95% iron or zirconium and the proportion of phosphorus, boron, cobalt and / or niobium accordingly between 5% and 30% of the alloy powder. This is an exemplary non-exhaustive list of elements, in particular other elements, for example silicon, nickel, silver and / or chromium correspondingly for the materials described here in question. It is advantageous that by a percentage of the plurality of crystalline

Reineisenbasispartikeln die weichmagnetische Eigenschaft des Pure iron base particles the soft magnetic property of

Verbundwerkstoffs bestimmbar ist, wobei die weichmagnetische Eigenschaft des Verbundwerkstoffs insbesondere die hohe Sättigungspolarisation, die niedrige Koerzitivfeldstärke sowie die hohe Permeabilität umfasst. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Beschichtung aus dem massiv-metallischen Glas eine hochohmige Beschichtung. Bevorzugt weist die hochohmige Beschichtung einen Wert von größer 0,5 Mikroohmmeter [μΩηη] auf. Durch die hochohmige Beschichtung können in einer dynamischen Anwendung, beispielswiese bei hohen Frequenzen oder hohen RotationsgeschwindigkeitenCompound material is determinable, wherein the soft magnetic property of the composite material in particular comprises the high saturation polarization, the low coercivity and the high permeability. According to a further preferred development, the coating of the solid-metallic glass is a high-resistance coating. Preferably, the high-resistance coating has a value of greater than 0.5 micro ohmmeter [μΩηη]. Due to the high-resistance coating can be used in a dynamic application, for example at high frequencies or high rotational speeds

Wirbelströme unterdrückt werden, wobei die mechanische Stabilität des weichmagnetischen Verbundwerkstoffs aufrechterhalten bleibt. Ferner weist der hier beschriebene weichmagnetische Verbundwerkstoff eine besserte plastische Verformbarkeit auf, die das massiv-metallische Glas für sich alleine genommen nicht aufweist. Eddy currents are suppressed, whereby the mechanical stability of the soft magnetic composite is maintained. Further, the soft magnetic composite described herein has improved plastic deformability which the solid metallic glass alone does not have.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikeln ein wasserverdüstes oder gasverdüstes Eisenpulver. Durch die Verdüsungsart, das heißt wasserverdüst oder gasverdüst, kann eine Beschaffenheit, insbesondere eine Oberflächenbeschaffenheit, des Eisenpulvers bzw. der Eisenpartikel beeinflusst werden. In Abhängigkeit des Einsatzgebietes stehen somit alternative Partikelformen des Eisenpulvers zur Verfügung, die besonders bevorzugt mit dem hier beschriebenen massiv-metallischen Glas den weichmagnetischen Verbundwerkstoff bilden. According to a further preferred development, the plurality of crystalline pure iron base particles is a water-atomized or gas-atomized iron powder. By Verdüsungsart, that is water atomized or gas atomized, a texture, in particular a surface texture, of the iron powder or iron particles can be influenced. Depending on the field of use, alternative particle shapes of the iron powder are thus available which particularly preferably form the soft-magnetic composite material with the solid-metallic glass described here.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung beträgt eine mittlere According to a further preferred development, an average

Partikelgröße des kristallinen Reineisenbasispartikels zwischen 30 und 500 Mikrometer, bevorzugt zwischen 50 und 300 Mikrometer. Unter Partikelgröße wird im vorliegenden Zusammenhang der Partikeldurchmesser verstanden. Mit den hier beschriebenen mittleren Partikelgrößen kann insbesondere ein besonders homogenes Vermischen des massiv-metallischen Glases mit der Vielzahl der kristallinen Reineisenbasispartikel erzielt werden. Particle size of the crystalline pure iron base particle between 30 and 500 microns, preferably between 50 and 300 microns. Particle size is understood in the present context to mean the particle diameter. In particular, a particularly homogeneous mixing of the solid-metallic glass with the plurality of crystalline pure iron-based particles can be achieved with the average particle sizes described here.

Der hier beschriebene weichmagnetische Verbundwerkstoff kann insbesondere durch zwei alternative Verfahren herstellt werden. The soft magnetic composite material described here can in particular be produced by two alternative methods.

Die erste Verfahrensalternative weist hierbei folgenden Schritte auf: The first alternative method has the following steps:

Aufschmelzen eines massiv-metallischen Glases, Abkühlen des massivmetallischen Glases auf eine Temperatur, wobei sich die Temperatur oberhalb einer Glastemperatur und unterhalb einer Kristallisationstemperatur befindet. In einem nächsten Schritt erfolgt ein Mischen des massiv-metallischen Glases mit einer Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikeln, wobei eine Schicht aus dem massiv-metallischen Glases auf der Vielzahl von kristallinen Melting a solid-metallic glass, cooling the solid-metallic glass to a temperature, wherein the temperature is above a glass transition temperature and below a crystallization temperature. In In a next step, mixing the solid-metallic glass with a plurality of crystalline pure iron-based particles, wherein a layer of the solid-metallic glass on the plurality of crystalline

Reineisenbasispartikeln gebildet wird. Schließlich wird das im vorangegangen Schritt entstandene Gemisch abgekühlt, wobei das Gemisch den Reisenisenbasispartikeln is formed. Finally, the mixture formed in the previous step is cooled, the mixture containing the

weichmagnetischen Verbundwerkstoff umfasst. soft magnetic composite material includes.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des obigen Verfahrens wird das Gemisch vor dem Abkühlen in eine vorbestimmte Form gegossen, injiziert oder gepresst. Alternativ kann das Gemisch vor dem Abkühlen zu Granulat geformt und dann in eine vorbestimmte Form gepresst oder injiziert werden. Somit kann auf einfache Weise der weichmagnetische Verbundwerkstoff in eine gewünschte Form gebracht werden. According to a preferred embodiment of the above method, the mixture is poured into a predetermined shape before cooling, injected or pressed. Alternatively, the mixture may be granulated prior to cooling and then pressed or injected into a predetermined shape. Thus, in a simple manner, the soft magnetic composite material can be brought into a desired shape.

Die zweite Verfahrensalternative weist ferner folgende Schritte auf: The second method alternative also has the following steps:

Aufschmelzen eines massiv-metallischen Glases, Abschrecken und Zermahlen des massiv-metallischen Glases in ein Pulver. In einem nächsten Schritt wird das Pulver mit einer Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikeln vermischt, wobei das dadurch entstehende Gemisch in die vorbestimmte Form gepresst und das Gemisch auf eine Temperatur erwärmt wird, wobei sich die Temperatur oberhalb einer Glastemperatur und unterhalb der Kristallisationstemperatur befindet. Während das Gemisch erwärmt wird, bildet sich die Schicht aus dem massiv-metallischen Glas auf der Vielzahl von kristallinen Melting a solid-metallic glass, quenching and grinding the solid-metallic glass into a powder. In a next step, the powder is mixed with a plurality of crystalline pure iron base particles, the resulting mixture is pressed into the predetermined shape and the mixture is heated to a temperature, wherein the temperature is above a glass transition temperature and below the crystallization temperature. As the mixture is heated, the layer of solid-metallic glass forms on the plurality of crystalline ones

Reineisenbasispartikeln aus. In einem letzten Schritt der zweiten Pure iron base particles. In a last step of the second

Verfahrensalternative wird das entstandene Gemisch abgekühlt. Alternatively, the resulting mixture is cooled.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens beträgt die According to a preferred embodiment of the method is the

Glastemperatur zwischen 200°C und 600°C, bevorzugt zwischen 400°C und 600°C. Bei diesen Temperaturen kann das hier beschriebene Verfahren besonders wirtschaftlich durchgeführt werden. Glass transition temperature between 200 ° C and 600 ° C, preferably between 400 ° C and 600 ° C. At these temperatures, the method described here can be carried out particularly economically.

Die für den weichmagnetischen Verbundwerkstoff offenbarten Merkmale sind auch für die hier beschriebenen Verfahren offenbart und umgekehrt. Kurze Beschreibung der Zeichnungen The features disclosed for the soft magnetic composite are also disclosed for the methods described herein and vice versa. Brief description of the drawings

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand einer Ausführungsform mit Bezug auf die Figuren 1 bis 3 erläutert. Further features and advantages of the present invention will be explained below with reference to an embodiment with reference to Figures 1 to 3.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zum Erläutern eines Fig. 1 is a schematic representation for explaining a

weichmagnetischen Verbundwerkstoffs gemäß einer  soft magnetic composite according to a

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;  Embodiment of the present invention;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines weichmagnetischen Verbundwerkstoffs gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows a schematic representation of a method for producing a soft-magnetic composite material according to FIG. 1; FIG.

Fig. 3 eine schematische alternative Darstellung eines Verfahrens zum Fig. 3 is a schematic alternative representation of a method for

Herstellen eines weichmagnetischen Verbundwerkstoffs gemäß Fig. 1.  Producing a soft magnetic composite material according to FIG. 1.

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente. In the figures, like reference numerals designate the same or functionally identical elements.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung zum Erläutern eines Fig. 1 shows a schematic representation for explaining a

weichmagnetischen Verbundwerkstoffs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. soft magnetic composite material according to an embodiment of the present invention.

Das Bezugszeichen VI zeigt einen weichmagnetischen Verbundwerkstoff VI. Der weichmagnetische Verbundwerkstoff VI weist eine Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikel El und ein massiv-metallisches Glas Gl auf. Die Vielzahl der kristallinen Reineisenbasispartikel El weist eine Beschichtung aus dem massiv-metallischen Glas Gl auf, wobei die Vielzahl der kristallinen Reference VI indicates a soft magnetic composite VI. The soft magnetic composite VI has a plurality of crystalline pure iron-based particles El and a solid-metallic glass G1. The plurality of crystalline pure iron base particles El has a coating of the solid-metallic glass Gl, wherein the plurality of crystalline

Reineisenbasispartikel El über die Beschichtung aus dem massiv-metallischen Glas Gl zueinander in Kontakt steht. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, ist das massiv-metallische Glas Gl an einer Außenfläche AI der kristallinen Reineisenbasispartikel El ausgebildet. Das heißt, dass über das massiv-metallische Glas Gl zueinander benachbarte kristalline Reineisenbasispartikel über das massiv-metallische Glas Gl, insbesondere mittelbar, verbunden sein können. Mit anderen Worten ist ein Zwischenraum ZI zwischen den kristallinen Reineisenbasispartikel El durch das massiv-metallische Glas Gl befüllt, wobei sich eine massiv-metallische Reisenisenbasispartikel El over the coating of the solid-metallic glass G is in contact with each other. As is apparent from Fig. 1, the solid-metallic glass Gl is formed on an outer surface Al of the crystalline pure iron-based particles El. This means that, via the solid-metallic glass G 1, mutually adjacent crystalline pure iron-base particles can be joined via the solid-metallic glass G 1, in particular indirectly. In other words, a gap ZI between the crystalline pure iron base particles El is filled by the solid-metallic glass G, wherein a solid-metallic

Glasmatrix ausbildet und das massiv-metallische Glas Gl die Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikeln El miteinander verbindet. Die Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikel El kann in Form eines wasserverdüsten oder gasverdüsten Eisenpulvers vorliegen. Glass matrix forms and the solid-metallic glass G the plurality of crystalline pure iron base particles El together. The plurality of crystalline pure iron base particles El can be present in the form of a water atomized or gas atomized iron powder.

Die in der Fig. 1 gezeigte Beschichtung aus dem massiv-metallischen Glas Gl kann insbesondere eine hochohmige Beschichtung sein. Eine Partikelgröße der kristallinen Reineisenbasispartikel El kann zwischen 30 und 500 Mikrometer, bevorzugt zwischen 50 und 300 Mikrometer, betragen. The coating of the solid-metallic glass G 1 shown in FIG. 1 may in particular be a high-resistance coating. A particle size of the crystalline iron-iron-based particles El may be between 30 and 500 micrometers, preferably between 50 and 300 micrometers.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines weichmagnetischen Verbundwerkstoffs gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows a schematic representation of a method for producing a soft-magnetic composite material according to FIG. 1.

In der Fig. 2 beziehen sich die Buchstaben A, B, C und D auf die In Fig. 2, the letters A, B, C and D refer to the

Verfahrensschritte des Anspruchs 6. Die in der Fig. 2 gezeigten Process steps of claim 6. The shown in FIG

Verfahrensschritte A bis D können insbesondere gemäß der in der Fig. 2 gezeigten Reihenfolge durchgeführt werden. Dies hat zum Vorteil, dass sich das massiv-metallische Glas El insbesondere gleichmäßig bzw. homogen in den Zwischenräumen ZI des weichmagnetischen Verbundwerkstoffs verteilen kann. Method steps A to D can be carried out in particular according to the sequence shown in FIG. 2. This has the advantage that the solid-metallic glass El can in particular evenly or homogeneously distribute in the intermediate spaces ZI of the soft magnetic composite material.

Das im Schritt D hergestellte Gemisch kann insbesondere in eine vorbestimmte Form gegossen, initiiert oder gepresst werden. Alternativ kann das Gemisch vor dem Schritt D zu Granulat verarbeitet und anschließend kann das Granulat in eine vorbestimmte Form gepresst oder initiiert werden. The mixture prepared in step D can in particular be cast, initiated or pressed into a predetermined shape. Alternatively, the mixture may be pelletized prior to step D and then the pellets may be pressed or initiated into a predetermined shape.

Fig. 3 zeigt eine schematische alternative Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines weichmagnetischen Verbundwerkstoffs gemäß Fig. 1. In der Fig. 3 beziehen sich die Schritte AI, Bl, Cl, Dl, El und Fl auf die Verfahrensschritte des Anspruchs 9. Die in der Fig. 3 gezeigten FIG. 3 shows a schematic alternative representation of a method for producing a soft-magnetic composite material according to FIG. 1. In FIG. 3, the steps A1, B1, C1, D1, E1 and F1 relate to the method steps of claim 9. Those shown in FIG

Verfahrensschritte AI bis Fl können insbesondere gemäß der in der Fig. 3 gezeigten Reihenfolge durchgeführt werden. Im Gegensatz zu der in der Fig. 2 gezeigten Verfahrensreihenfolge ist es möglich das Gemisch aus massivmetallischen Glas Gl und der Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikeln El vor einem Erwärmen miteinander zu vermischen, sodass während eines Erwärmens sich das massiv-metallische Glas Gl in den Zwischenräumen ZI der Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikeln El besonders gleichmäßig verteilen kann. Method steps AI to Fl can be carried out in particular according to the sequence shown in FIG. 3. In contrast to the process order shown in FIG. 2, it is possible to mix the mixture of solid-metallic glass Gl and the plurality of crystalline iron-iron-based particles El before heating, so that during heating, the solid-metallic glass G1 in the gaps ZI of Variety of crystalline pure iron base particles El can distribute evenly.

Somit lassen sich kostengünstig ein weichmagnetischer Verbundwerkstoff und entsprechende Verfahren zum Herstellen eines weichmagnetischen Thus, a soft magnetic composite material and corresponding method for producing a soft magnetic can be inexpensively

Verbundwerkstoffs schaffen. Create composite material.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Although the present invention is based on a preferred

Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt. Embodiment has been described, it is not limited thereto.

Insbesondere sind die genannten Materialien und Aufbauten nur beispielhaft und nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. In particular, the materials and structures mentioned are only exemplary and not limited to the illustrated embodiments.

Claims

Ansprüche claims

1. Weichmagnetischer Verbundwerkstoff (VI), welcher aufweist: eine Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikel (El); und ein massiv-metallisches Glas (Gl), wobei die Vielzahl der kristallinen Reineisenbasispartikeln (El) eine A soft magnetic composite (VI) comprising: a plurality of crystalline pure iron-based particles (El); and a solid-metallic glass (G1), wherein the plurality of crystalline pure iron-base particles (E1) constitute a

Beschichtung aus dem massiv-metallischen Glas (Gl) aufweist und die Vielzahl der kristallinen Reineisenbasispartikel (El) über die Beschichtung aus dem massiv-metallischen Glas (Gl) zueinander in Kontakt steht. Coating of the solid-metallic glass (Gl) and the plurality of crystalline pure iron base particles (El) on the coating of the solid-metallic glass (Gl) is in contact with each other.

2. Weichmagnetischer Verbundwerkstoff (VI) nach Anspruch 1, wobei der weichmagnetische Verbundwerkstoff (VI) zwischen 60% und 99% kristalline Reineisenbasispartikel (El) aufweist und ein Anteil des massiv-metallischen Glases (Gl) entsprechend zwischen 1% und 40% beträgt, wobei das massivmetallische Glas (Gl) auf einem Eisen oder Zirconium Legierungspulver mit Phosphor, Bor, Kobalt und/oder Niob basiert, wobei das Legierungspulver zwischen 70% und 95% Eisen oder Zirconium aufweist sowie der Anteil an Phosphor, Bor, Kobalt und/oder Niob entsprechend zwischen 5% und 30% des Legierungspulvers beträgt. A soft magnetic composite (VI) according to claim 1, wherein the soft magnetic composite (VI) has between 60% and 99% crystalline pure iron base particles (El) and a proportion of the solid metallic glass (G1) corresponding to between 1% and 40%, wherein the solid metal glass (G1) is based on an iron or zirconium alloy powder with phosphorus, boron, cobalt and / or niobium, the alloy powder having between 70% and 95% iron or zirconium and the proportion of phosphorus, boron, cobalt and / or Accordingly, niobium is between 5% and 30% of the alloy powder.

3. Weichmagnetischer Verbundwerkstoff (VI) nach einem der vorhergehenden3. Soft magnetic composite (VI) according to one of the preceding

Ansprüche, wobei Claims, wherein

die Beschichtung aus dem massiv-metallischen Glas (Gl) eine hochohmige Beschichtung ist. the coating of the solid-metallic glass (Gl) is a high-resistance coating.

4. Weichmagnetischer Verbundwerkstoff (VI) nach einem der vorhergehenden4. Soft magnetic composite (VI) according to one of the preceding

Ansprüche, wobei Claims, wherein

die Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikeln (El) ein wasserverdüstes oder gasverdüstes Eisenpulver ist. the plurality of crystalline pure iron base particles (El) is a water-atomized or gas-atomized iron powder.

5. Weichmagnetischer Verbundwerkstoff (VI) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine mittlere Partikelgröße des kristallinen 5. Soft magnetic composite (VI) according to any one of the preceding claims, wherein an average particle size of the crystalline

Reineisenbasispartikels (El) zwischen 30 und 500 Mikrometer, bevorzugt zwischen 50 und 300 Mikrometer, beträgt. Pure iron base particle (El) is between 30 and 500 microns, preferably between 50 and 300 microns.

6. Verfahren zum Herstellen eines weichmagnetischen Verbundwerkstoffs (VI) mit den Schritten: 6. A method of producing a soft magnetic composite (VI) comprising the steps of:

A) Aufschmelzen eines massiv-metallischen Glases (Gl) A) Melting of a massive-metallic glass (G1)

B) Abkühlen des massiv-metallischen Glases (Gl) auf eine Temperatur, wobei sich die Temperatur oberhalb einer Glastemperatur und unterhalb einer Kristal I isatio nstem peratu r befind et; B) cooling the solid-metallic glass (G1) to a temperature where the temperature is above a glass transition temperature and below a crystal ionization temperature;

C) Mischen des massiv-metallischen Glases (Gl) mit einer Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikeln (El), wobei eine Schicht aus dem massivmetallischen Glases (Gl) auf der Vielzahl von kristallinen C) mixing the solid-metallic glass (Gl) with a plurality of crystalline pure iron-based particles (El), wherein a layer of the solid-metallic glass (Gl) on the plurality of crystalline

Reineisenbasispartikeln (El) gebildet wird; Reisenisenbasispartikeln (El) is formed;

D) Abkühlen des im Schritt C) entstandenen Gemisches. D) cooling the mixture formed in step C).

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Gemisch vor dem Schritt D) in eine vorbestimmte Form gegossen, injiziert oder gepresst wird. A method according to claim 6, wherein the mixture is poured, injected or pressed into a predetermined shape prior to step D).

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Gemisch vor dem Schritt D) zu Granulat verarbeitet wird und anschließend das Granulat in eine vorbestimmte Form gepresst oder injiziert wird. 8. The method of claim 6, wherein the mixture is processed into granules before step D) and then the granules are pressed or injected into a predetermined shape.

9. Verfahren zum Herstellen eines weichmagnetischen Verbundwerkstoffs (VI) mit den Schritten: 9. A method of producing a soft magnetic composite (VI) comprising the steps of:

AI) Aufschmelzen eines massiv-metallischen Glases (Gl) AI) Melting of a solid-metallic glass (G1)

Bl) Abschrecken und Zermahlen des massiv-metallischen Glases (Gl) in ein Pulver; Cl) Mischen des Pulver mit einer Vielzahl von kristallinen Bl) quenching and grinding the solid-metallic glass (G1) into a powder; Cl) mixing the powder with a variety of crystalline

Reineisenbasispartikeln (El); Pure iron base particles (El);

Dl) Pressen des im Schritt Cl) entstandenen Gemisches in eine vorbestimmte Form und; D1) pressing the mixture formed in step Cl) into a predetermined shape and;

El) Erwärmen des Gemisches auf eine Temperatur, wobei sich die Temperatur oberhalb einer Glastemperatur und unterhalb der Kristallisationstemperatur befindet, wobei eine Schicht aus dem massiv-metallischen Glas (Gl) auf der Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikeln (El) gebildet wird; El) heating the mixture to a temperature wherein the temperature is above a glass transition temperature and below the crystallization temperature to form a layer of the bulk metallic glass (G1) on the plurality of crystalline iron base particles (E1);

Fl) Abkühlen des im Schritt El) entstandenen Gemisches. Fl) cooling the mixture formed in step El).

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 9, wobei die Glastemperatur zwischen 200°C und 600°C, bevorzugt zwischen 400°C und 600°C, beträgt. 10. The method according to any one of claims 6 or 9, wherein the glass transition temperature between 200 ° C and 600 ° C, preferably between 400 ° C and 600 ° C, is.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 9, wobei 11. The method according to any one of claims 6 or 9, wherein

das Aufschmelzen des massiv-metallischen Glases (Gl) durch Schmelzen eines Eisen oder Zirconium Legierungspulvers mit Phosphor, Bor, Kobalt und/oder Niob, wobei ein Anteil des Eisens oder Zirconiums zwischen 70% und 95% sowie ein Anteil an Phosphor, Bor, Kobalt und/oder Niob entsprechend zwischen 5% und 30% beträgt, erfolgt. melting the solid-metallic glass (G1) by melting an iron or zirconium alloy powder with phosphorus, boron, cobalt and / or niobium, wherein a proportion of the iron or zirconium is between 70% and 95% and a proportion of phosphorus, boron, cobalt and / or niobium is between 5% and 30%, respectively.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 9, wobei die Vielzahl von kristallinen Reineisenbasispartikeln (El) als ein wasserverdüstes oder gasverdüstes Eisenpulver bereitgestellt werden. A method according to any one of claims 6 or 9, wherein the plurality of crystalline pure iron base particles (El) are provided as a water-atomized or gas-atomized iron powder.