TWI738711B - 新穎組合物及方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於適用於諸如感應器磁芯之軟磁性應用之基於鐵之複合粉末混合物。本發明亦係關於製造軟磁性組件之方法及藉由該方法製造之該組件。

Description

新穎組合物及方法

本發明係關於可用於製備軟磁性組件之軟磁性複合粉末材料，以及藉由使用此軟磁性複合粉末獲得之軟磁性組件。

軟磁性材料用於多種應用，例如感應器中之芯材、電機之定子及轉子、致動器、感測器及變壓器磁芯。傳統地，軟磁芯(例如電機中之轉子及定子)係由堆疊之鋼層板製得。軟磁性複合物亦可基於軟磁性顆粒，通常為基於鐵之軟磁性顆粒，在每個顆粒上具有電絕緣塗層。藉由壓實絕緣顆粒獲得軟磁性組件。較藉由使用傳統鋼層板所可能達成者，使用此等呈粉末形式之磁性顆粒使得可產生可攜載三維磁通量之軟磁性組件，從而容許更高設計自由度。 本發明係關於基於鐵之軟磁性複合粉末，其磁芯顆粒經精心選擇之塗層塗佈，使得材料性質適用於藉助壓實粉末及隨後熱處理製程製造感應器。 感應器或反應器係可儲存呈磁場形式之能量之被動電組件，該磁場係由通過該組件之電流產生。 磁導率不僅取決於攜載磁通量之材料而且取決於所施加之電場及其頻率。在技術系統中，其通常稱為最大相對磁導率，其係在變化電場之一個週期期間量測之最大相對磁導率。 感應器磁芯可在電力電子系統中用於過濾不希望之信號，例如各種諧波。為有效地起作用，此應用之感應器磁芯應具有低的最大相對磁導率，此暗指相對於所施加之電場，相對磁導率將具有更具線性之特性，亦即穩定的增量磁導率µ_Δ (如根據ΔB=µ_Δ *ΔH所定義)及高的飽和通量密度。此使得感應器能夠以更寬範圍之電流更有效地工作，亦可將此表述為感應器具有「良好DC-偏壓」。DC-偏壓可根據在指定之所施加電場下(例如在4000 A/m下)最大增量磁導率之百分比來表示。另外，低的最大相對磁導率及穩定增量磁導率與高的飽和通量密度之組合使得感應器能夠攜載更高電流，在大小為限制因素時此尤其有益，由此可使用更小感應器。 為改良軟磁性組件之性能，一個重要參數係減小其磁芯損失特性。當磁性材料暴露於變化之場時，因磁滯損失及渦流損失二者所致而發生能量損失。磁滯損失與交變磁場之頻率成正比，而渦流損失與頻率之平方成正比。因此，在高頻率下渦流損失影響最大，且減小渦流損失並仍維持低程度之磁滯損失尤其重要。 此暗指期望增加磁芯之電阻率。 在尋找改良電阻率之方法時，已使用並提議多種不同方法。一種方法係基於使粉末顆粒經受壓實之前，在該等顆粒上提供電絕緣塗層或膜。因此，存在眾多教示不同類型之電絕緣塗層之專利公開案。關於無機塗層之公開專利之實例係US6,309,748、US6,348,265及US6,562,458。有機材料之塗層自(例如) US5,595,609得知。包含無機及有機材料二者之塗層自(例如) US6,372,348及5,063,011以及DE3,439,397得知，且根據此公開案，顆粒係由磷酸鐵層及熱塑性材料包圍。EP1246209B1闡述基於金屬之鐵磁性粉末，其中基於金屬之粉末之表面塗佈有由聚矽氧樹脂及具有分層結構之黏土礦物(例如，膨潤土或滑石粉)之精細顆粒組成之塗層。 US6,756,118B2係關於軟磁性粉末金屬複合物，其包含至少兩種封裝粉末狀金屬顆粒之氧化物，該至少兩種氧化物形成至少一個共同相。 為獲得高性能軟磁性複合組件，亦必須可使電絕緣粉末在高壓下經受壓縮模製，此乃因通常期望獲得具有高密度之部件。高密度一般改良磁性質。為保持磁滯損失在低程度下並獲得高的飽和通量密度，需要特別高之密度。另外，電絕緣體必須耐受所需壓實壓力，且不在經壓實之部件自模具射出時受損。此進而意指射出力不得過高。 此外，為減小磁滯損失，需要對經壓實部件進行應力釋放熱處理。為獲得有效應力釋放，熱處理應較佳在高於300℃並低於絕緣塗層將受損之溫度的溫度下，在例如氮、氬或空氣之氣氛中或在真空中實施。 本發明需要主要意欲在較高頻率，亦即高於2 kHz且尤其在5 kHz與100 kHz間之頻率下使用之粉末磁芯，其中較高電阻率及較低磁芯損失至關重要。較佳地，飽和通量密度應足夠高以用於磁芯小型化。另外，應可在不必使用模壁潤滑及/或升高溫度來壓實金屬粉末之情形下製造磁芯。較佳應消除該等步驟。

本發明之目標係提供新穎基於鐵之複合粉末，其包含基於鐵之粉末之磁芯，其表面塗佈有新穎複合電絕緣塗層。新穎基於鐵之複合粉末尤其適用於製造電力電子設備用感應器磁芯。由此材料製成之磁芯具有高機械強度、高電阻率、低磁芯損失、高增量磁導率及飽和通量密度。 本發明之另一目標係提供製造此等感應器磁芯之方法。 在一個實施例中，基於鐵之粉末組合物包含或含有磁芯顆粒(其係霧化鐵顆粒)及經磷塗佈之鐵合金顆粒(例如鋁矽鐵粉顆粒)。霧化鐵顆粒及鋁矽鐵粉顆粒藉由第一磷層分開塗佈。利用矽酸鹽層進一步塗佈經磷塗佈之霧化鐵顆粒，由此提供具有矽酸鹽塗層之鐵顆粒。然後將經矽酸鹽塗佈之鐵顆粒及經磷塗佈之鐵合金顆粒與聚矽氧樹脂混合。視情況可添加潤滑劑。 特定而言，根據第一態樣，本發明係關於包含以下各項之混合物之基於鐵之粉末組合物：(a)經矽酸鹽層進一步塗佈之經磷塗佈之霧化鐵顆粒；(b)由7重量%至13重量%之矽、4重量%至7重量%之鋁、餘量鐵組成之經磷塗佈之鐵合金顆粒，例如鋁矽鐵粉；及(c)聚矽氧樹脂。在基於鐵之粉末組合物中，霧化鐵顆粒對鐵合金顆粒之比率可自90/10至50/50變化，較佳介於80/20至60/40之間。 在一個實施例中，基於鐵之粉末組合物包含(a)霧化鐵顆粒及(b)由矽、鋁及鐵之混合物構成之鐵合金顆粒或由其組成；且經塗佈之顆粒(a)及(b)進一步與(c)粉末狀聚矽氧樹脂混合。霧化鐵顆粒(a)經磷層塗佈並然後經矽酸鹽層塗佈；鐵合金顆粒(b)經磷層塗佈。(a)上之矽酸鹽層含有鹼性矽酸鹽與含有層狀矽酸鹽之黏土礦物之組合，其中經組合之矽-氧四面體層及其氫氧化物八面體層較佳呈電中性，例如高嶺石。 另外，根據第二態樣，本發明提供製造經壓實及熱處理之組件(例如，感應器磁芯)之方法，該方法包含以下步驟： a)提供經塗佈之本發明第一態樣之基於鐵之粉末組合物； b)在介於400 MPa與1200 MPa間之壓實壓力下，在模具中在單軸壓製運動中壓實經塗佈之鐵及鋁矽鐵粉粉末混合物，視情況將其與潤滑劑混合； c)自模具射出經壓實之組件； d)在高達800℃之溫度下熱處理經射出之組件。 在較佳實施例中，在步驟b)中，模具係在升高溫度下，較佳地其中在步驟b)中，模具溫度介於25℃與80℃之間。 此外，本發明提供電磁組件，例如藉由上文方法製造之感應器磁芯。 與許多使用並提議之方法(其中期望低的磁芯損失)相比，本發明之特別優點在於不必在粉末組合物中使用任何有機黏合劑，該粉末組合物之後在壓實步驟中經壓實。因此可在較高溫度下實施生壓坯之熱處理而無任何有機黏合劑分解之風險；較高熱處理溫度亦將改良通量密度並減少磁芯損失。在最終經熱處理之磁芯中不存在有機材料亦容許該磁芯在具有升高溫度之環境中使用，而無因有機黏合劑之軟化及分解所致之強度減小之風險，且由此達成改良之溫度穩定性。

在本說明書通篇中，術語「層」及「塗層」可互換使用。 本發明提供基於鐵之粉末組合物，其包含以下各項之混合物： (a)經矽酸鹽層進一步塗佈之經磷塗佈之霧化鐵顆粒； (b)經磷塗佈之鐵合金顆粒，該等鐵合金顆粒由7重量%至13重量%之矽、4重量%至7重量%之鋁、餘量鐵組成；及 (c)聚矽氧樹脂。 鐵顆粒可呈具有低含量污染物(例如碳或氧)之純鐵粉形式。鐵含量較佳高於99.0重量%，然而亦可利用與(例如)矽合金化之鐵粉。對於純鐵粉或對於與有意添加之合金元素合金化之基於鐵之粉末，粉末除鐵及可能存在之合金元素外可含有自不可避免之雜質(由製造方法所致)所得之微量元素。微量元素以小量存在使得其不(或僅最低限度地)影響材料之性質。微量元素之實例可係至多0.1%之碳、至多0.3%之氧、各自至多0.3%之硫及磷及至多0.3%之錳。 鐵顆粒可經水霧化或經氣體霧化。霧化鐵之方法在文獻中已知。 基於鐵之粉末中磁芯顆粒之平均粒徑係由預期用途，亦即組件所適用之頻率確定。Sympatec HELOS儀器(Sympatec, Germany)用於使用根據日期為22/09/2000之SIS Standard SS-ISO13320-1之雷射繞射量測粒徑。由於塗層極薄，故磁芯顆粒之平均粒徑約等於經塗佈粉末之平均大小且平均粒徑可介於20 µm至300 µm之間。適宜的基於鐵之粉末之平均粒徑之實例係(例如) 20-80 µm (所謂的200目粉末)、70-130 µm (100目粉末)或130-250 µm (40目粉末)。 在基於鐵之粉末組合物中霧化鐵顆粒對鐵合金顆粒之重量比可自90/10至50/50變化，較佳介於80/20至60/40之間。 在一個實施例中，霧化之鐵顆粒經含磷層塗佈，其後經鹼性矽酸鹽塗層塗佈，且然後與經磷塗佈之鐵合金顆粒混合。 施加至裸露的基於鐵之粉末之含磷塗層可根據闡述於US6,348,265中之方法施加。此意指鐵或基於鐵之粉末可與溶解於諸如丙酮等溶劑中之磷酸混合，隨後乾燥，以在粉末上獲得含磷及氧之薄塗層。添加溶液之量尤其取決於粉末之粒徑；然而該量應足以獲得厚度介於20 nm與300 nm間之塗層。 或者，可藉由將基於鐵之粉末與磷酸銨溶解於水中之溶液混合或使用含磷物質及其他溶劑之其他組合來添加含磷薄塗層。所得含磷塗層使基於鐵之粉末之磷含量增加0.01%至0.15%。 鐵合金顆粒(b)可基本上由7重量%至13重量%之矽、4重量%至7重量%之鋁、餘量鐵組成，剩餘係雜質。此一粉末在領域內稱為鋁矽鐵粉。通常，鋁矽鐵粉基本上含有基於重量84%-86%之Fe、9%-10%之Si及5%-6%之Al。 在一個實施例中，矽酸鹽層可包含黏土顆粒及水溶性鹼性矽酸鹽。矽酸鹽層一般包含鹼性矽酸鹽與含有層狀矽酸鹽之黏土礦物之組合。矽酸鹽塗層可藉由將粉末與黏土顆粒或含有所定義層狀矽酸鹽之黏土及水溶性鹼性矽酸鹽(通常稱為水玻璃)之混合物混合，隨後藉由在20℃-250℃間之溫度下、視情況在真空中之乾燥步驟施加至經磷塗佈之基於鐵之粉末。 通常，水玻璃之特徵在於其比率，亦即(若適用)用SiO₂ 之量除以Na₂ O、K₂ O或Li₂ O之量作為莫耳比或重量比。水溶性鹼性矽酸鹽之莫耳比應係1.5-4，包括兩個端點。若莫耳比低於1.5，則溶液變得過於鹼性，若莫耳比高於4，則SiO₂ 將沈澱。 層狀矽酸鹽構成矽酸鹽之類型，其中矽四面體以具有式(Si₂ O₅ ^2- )_n 之層形式彼此連接。該等層與至少一個八面體氫氧化物層組合形成組合結構。八面體層可(例如)含有氫氧化鋁或氫氧化鎂或其組合。矽四面體層中之矽可由其他原子部分地替代。該等經組合之分層結構可為電中性或帶電的，此取決於存在之原子。 已注意到，為實現本發明之目標，層狀矽酸鹽之類型極其重要。因此，層狀矽酸鹽應係具有經組合矽四面體層及氫氧化物八面體層之不帶電或電中性層之類型。此等層狀矽酸鹽之實例係存在於黏土高嶺土中之高嶺石，存在於千枚岩中之葉蠟石(pyrofyllit)或含鎂礦物滑石粉。 在一個較佳實施例中，50 wt%或更多係層狀矽酸鹽高嶺石。 含有所定義層狀矽酸鹽之黏土之平均粒徑應在0.1 µm至3.0 µm、或較佳0.1 µm至2.5 µm、或更佳0.1 µm至2.0 µm、或甚至更佳0.1 µm至0.4 µm、或0.1 µm至0.3 µm之大小範圍內。最佳地，黏土粒徑係0.25 µm。黏土顆粒之粒徑係藉由分析離心分析來測定。 欲與經塗佈之基於鐵之粉末混合之含有界定層狀矽酸鹽的黏土之量可介於經塗佈之基於鐵之複合粉末、亦即基於全部基於鐵之粉末組合物之0.2-5重量%之間、較佳介於0.5-4重量%之間。 欲與經塗佈之基於鐵之粉末混合之以固體鹼性矽酸鹽計算的鹼性矽酸鹽之量應介於經塗佈之基於鐵之複合粉末的0.1-0.9重量%之間，較佳介於基於鐵之粉末、亦即基於全部基於鐵之粉末組合物之0.2-0.8重量%之間。已顯示可使用多種類型之水溶性鹼性矽酸鹽，因此可使用矽酸鈉、矽酸鉀及矽酸鋰。 隨後將經磷及鹼性矽酸鹽塗佈之霧化鐵顆粒及經磷塗佈之鋁矽鐵粉顆粒與粉末狀聚矽氧樹脂混合。聚矽氧樹脂可以總混合物之0.3-1.5重量%、較佳0.4-1.0重量%間之量添加。 聚矽氧樹脂可含有50%-100%之苯基取代基、較佳75%-100%間且最佳100%之苯基取代基。 聚矽氧樹脂係含有Si-O-Si連接之主鏈之聚合化合物，其中矽原子具有一或多個有機取代基。可將聚矽氧之結構單元相應地歸類： 單官能單元(M)含有三個有機取代基、最通常甲基。 雙官能單元(D)含有兩個取代基；該等可係純甲基或苯基及甲基之組合，然而，由於立體阻礙，其不可僅含苯基。 三官能單元(T)具有一個有機取代基且此可係100%苯基取代基。 四官能單元(Q)不含有機取代基；其係四維具支鏈單元。 單官能單元及雙官能單元形成矽流體及鏈，而三官能單元及四官能單元係用於形成聚矽氧樹脂之緻密具支鏈三維網絡之交聯劑。 DT樹脂係自D及T單元形成之矽樹脂。樹脂係藉由烷氧基矽烷之水解及隨後縮合反應以形成聚矽氧烷來製得(US2,383,827及US6,069,220)。在烷氧基矽烷之情形下，烷氧基之水解及縮合反應並不充分完成。此意指製造後部分羥基及烷氧基保留於樹脂中。該等樹脂之性質受以下因素影響：聚矽氧原子上有機取代基之類型、有機基團R對Si之比率、有機基團之總含量及莫耳質量。交聯之程度，亦即有機基團之比率影響撓性及硬度。比率約為1產生硬的玻璃狀樹脂，而比率約為1.7得到軟的撓性樹脂。 較佳樹脂在純甲基取代聚矽氧樹脂至純苯基取代樹脂之範圍內；官能基可係選自由以下組成之群之一或多者：-O、-OH、-CH₃ O、-C₂ H₅ O。 在一個實施例中，聚矽氧樹脂含有50%-100%之苯基取代基、較佳60%-100%間、75%-100%間或90%-100%間且最佳100%之苯基取代基。 在另一實施例中，聚矽氧樹脂中羥基、甲氧基及乙氧基官能基之總含量高於2 wt%、較佳高於5 wt%且最佳高於7 wt%。 在本發明之另一實施例中，聚矽氧樹脂之熔點高於45℃、較佳高於55℃且最佳高於65℃。 如上文所述基於鐵之粉末組合物可進一步包含潤滑劑。適宜潤滑劑可係有機潤滑劑，例如蠟、寡聚物或聚合物、基於脂肪酸之衍生物或其組合。適宜潤滑劑之實例係EBS (亦即伸乙基雙硬脂醯胺)、自Höganäs AB, Sweden購得之Kenolube®、諸如硬脂酸鋅之金屬硬脂酸鹽或脂肪酸或其其他衍生物。潤滑劑可以總混合物之0.05-1.5重量%、較佳0.1-1.2重量%間之量添加。 在另一態樣中，本發明亦提供製造經壓實及熱處理組件之方法，其包含以下步驟： a)提供本發明之基於鐵之複合粉末組合物， b)在介於400 MPa與1200 MPa間之壓實壓力下，視情況在模具之升高溫度下在模具中在單軸壓製運動中壓實基於鐵之複合粉末組合物，視情況將其與潤滑劑混合， c)自模具射出經壓實之組件， d)在非還原氣氛中在高達800℃之溫度下熱處理經射出之組件。 本發明亦提供根據上述方法製造之組件。該組件可係感應器磁芯，其較佳具有高於10000 µΩm、較佳高於20000 µΩm且最佳高於30000 µΩm之電阻率ρ；高於80、較佳高於90且最佳高於100之初始相對增量磁導率；及在20 kHz之頻率下、0.05 T之感應下小於12 W/kg之磁芯損失。 藉由本發明之材料達成之此良好飽和通量密度使得可使感應器組件小型化且仍維持良好磁性質。 壓實及熱處理 在壓實之前，可將經塗佈之基於鐵之組合物與適宜有機潤滑劑(例如蠟、寡聚物或聚合物、基於脂肪酸之衍生物或其組合)混合。適宜潤滑劑之實例係EBS (亦即伸乙基雙硬脂醯胺)、自Höganäs AB, Sweden購得之Kenolube®、諸如硬脂酸鋅之金屬硬脂酸鹽或脂肪酸或其其他衍生物。潤滑劑可以總混合物之0.05-1.5重量%、較佳0.1-1.2重量%間之量添加。 壓實可在400-1200 MPa之壓實壓力下在環境溫度或升高溫度下實施。 壓實後，使經壓實之組件在高達800℃、較佳介於600℃-750℃間之溫度下經受熱處理。熱處理時適宜氣氛之實例係惰性氣氛(例如，氮或氬)或氧化氣氛(例如空氣)或其混合物。 本發明之粉末磁芯係藉由將經電絕緣塗層覆蓋並與聚矽氧樹脂粉末混合之基於鐵之磁性粉末加壓成型而獲得。磁芯可具有高於15 MPa、或較佳高於20 MPa、或最佳高於25 MPa之抗彎強度(TRS)。磁芯之特徵可在於在2-100 kHz、一般5-100 kHz之頻率範圍內總損失較低，在20 kHz之頻率及0.05 T之感應下總損失小於12 W/kg。另外，磁芯損失在0-1 kHz之頻率範圍內亦應較低，較佳在1 kHz之頻率及0.5 T之感應下小於45 W/kg。另外，電阻率ρ高於10000 µΩm、或較佳高於20000 µΩm、或最佳高於30000 µΩm，且初始增量磁導率高於80、或較佳高於90、或最佳高於100。實例 以下實例意欲闡釋具體實施例且不應理解為對本發明範疇之限制。實例 1 使用鐵含量高於99.5重量%之純的水霧化鐵粉作為磁芯顆粒；粉末之平均粒徑係約45 μm。利用含磷溶液處理鐵顆粒，藉此獲得經磷塗佈之鐵顆粒。藉由在1 000 ml丙酮中溶解30 ml 85重量%之磷酸製備塗佈溶液，且每1000克粉末使用40-60 ml丙酮溶液。將磷酸溶液與金屬粉末混合後，將混合物乾燥。將所得乾燥經磷塗佈之鐵粉進一步與表1之高嶺土(自KaMin LLC, 822 Huber Road, Macon, Ga. 31217, USA購得)及矽酸鈉(以乾重計0.4%)摻和，並然後在120℃下乾燥。 用含磷溶液如上處理磨碎的鋁矽鐵粉(通常85%Fe、9.5%Si及5.5%Al)。將經磷塗佈之鋁矽鐵粉顆粒及經磷及鹼性矽酸鹽塗佈之鐵顆粒以70/30之鐵顆粒/鋁矽鐵粉之比率混合。將粉末混合物進一步與表1之自Wacker Chemie, Germany獲得之甲基聚矽氧樹脂(SILRES MK)及0.5%潤滑劑混合並在800 MPa及60℃下將其壓實成內徑為45 mm、外徑為55 mm且高度為5 mm之環用於磁性量測；並在800 MPa及60℃下將其壓實成IE-棒(定義)用於TRS量測。其後使經壓實之組件在700℃下在氮/氧氣氛(2500 ppm O₂ )中經受熱處理製程0.5小時。 藉由四點量測法量測所得試樣之比電阻。藉由三點彎曲測試量測壓實件之抗彎強度。對於最大磁導率μ_max 及矯頑磁性量測值，對於初級電路，將環「纏繞」100圈且對於次級電路20圈，使得能夠借助磁帶回線測量儀(hysteresisgraph) Brockhaus MPG 200量測磁性質。對於磁芯損失，借助Walker Scientific Inc. AMH-401POD儀器對於初級電路將環「纏繞」100圈且對於次級電路纏繞30圈。 當量測增量磁導率時，將環纏繞第三圈從而供應DC-偏壓電流。 除非另有說明，否則相應地實施以下實例中之所有測試。 表1

為顯示在第二塗層中存在高嶺土及矽酸鈉及使用聚矽氧樹脂對經壓實及熱處理之組件性質之影響，根據表1製備試樣A-H，該表1亦顯示來自測試組件之結果。 如自表1可見，具有主要磷塗層及由高嶺土及矽酸鈉組成之第二塗層之經霧化之鐵、具有磷塗層之鋁矽鐵粉及添加聚矽氧樹脂粉末之組合在維持高電阻率的同時顯著改良組件強度且因此降低磁芯損失。添加聚矽氧樹脂亦改良增量磁導率(比較試樣H與試樣A及E)。實例 2 為闡釋矽樹脂結構之效應，測試不同聚矽氧樹脂。比較純甲基聚矽氧樹脂與苯基/甲基樹脂及純苯基樹脂。另外，改變官能基(羥基及乙氧基)之量，參見表2。將經磷層及含有1%高嶺土及0.4%矽酸鈉之鹼性矽酸鹽層塗佈之鐵粉與經磷塗佈之鋁矽鐵粉混合(70/30鐵/鋁矽鐵粉)並然後與表2之0.4%聚矽氧樹脂及L2與A-蠟之0.5%潤滑劑混合物混合；並在800 MPa及60℃下將其壓實成內徑為45 mm、外徑為55 mm且高度為5 mm之環用於磁性量測；並在800 MPa及60℃下將其壓實成IE-棒用於TRS量測。其後使經壓實之組件在700℃下在氮/氧氣氛(2500 ppm O₂ )中經受熱處理製程0.5小時。表2亦顯示來自測試組件之結果。表 2

如自表2可見，具有高羥基含量之純苯基聚矽氧樹脂有益，此乃因此產生高增量磁導率及低磁芯損失。藉由比較來自表1之試樣G與試樣M，闡釋使用潤滑劑混合物(L2及A-蠟)溫壓實之效應。經壓實磁芯之密度、磁導率及磁芯損失皆改良。

圖例 圖 1 不同矽樹脂亞單位之示意圖。

Claims (15)

1. 一種基於鐵之粉末組合物，其包含以下各項之混合物：(a)經矽酸鹽層進一步塗佈之經磷塗佈之霧化鐵顆粒；(b)經磷塗佈之鐵合金顆粒，該等鐵合金顆粒由7重量%至13重量%之矽、4重量%至7重量%之鋁、餘量鐵組成；及(c)粉末狀聚矽氧樹脂。
2. 如請求項1之基於鐵之粉末組合物，其進一步包含潤滑劑。
3. 如請求項1或2之基於鐵之粉末組合物，其中該粉末狀聚矽氧樹脂含有50%-100%之苯基取代基。
4. 如請求項1或2之基於鐵之粉末組合物，其中羥基、甲氧基及乙氧基官能基在該粉末狀聚矽氧樹脂中之總含量高於2wt%。
5. 如請求項1或2之基於鐵之粉末組合物，其中該粉末狀聚矽氧樹脂之熔點高於45℃。
6. 如請求項1或2之基於鐵之粉末組合物，其中該矽酸鹽層包含黏土顆粒及水溶性鹼性矽酸鹽。
7. 如請求項6之基於鐵之粉末組合物，其中該等黏土顆粒包含一或多種 層狀矽酸鹽。
8. 如請求項6之基於鐵之粉末組合物，其中鹼性矽酸鹽在該矽酸鹽層中之含量介於該基於鐵之複合粉末之0.1-0.9重量%之間。
9. 如請求項6之基於鐵之粉末組合物，其中該矽酸鹽層中之該黏土之平均粒徑低於3.0μm。
10. 如請求項6之基於鐵之粉末組合物，其中該矽酸鹽層中之該黏土之含量介於該基於鐵之複合粉末之0.2-5重量%之間。
11. 如請求項7之基於鐵之粉末組合物，其中該層狀矽酸鹽的50wt%或更多係層狀矽酸鹽高嶺石。
12. 一種製造經壓實及熱處理之組件之方法，其包含以下步驟：a)提供如請求項1至11中任一項之基於鐵之複合粉末組合物，b)在介於400MPa與1200MPa間之壓實壓力下，在該模具中在單軸壓製運動中壓實該基於鐵之複合粉末組合物，c)自該模具射出該經壓實之組件，d)在非還原氣氛中在高達800℃之溫度下熱處理該經射出之組件。
13. 一種組件，其係根據如請求項12所述之方法製造。
14. 如請求項13之組件，該組件係感應器磁芯。
15. 如請求項14之組件，其中該感應器磁芯具有高於10000μΩm之電阻率ρ；高於80之初始相對增量磁導率；在20kHz之頻率下、0.05T之感應下小於12W/kg之磁芯損失。

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