专利名称：一种纳米铁硅软磁材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种磁性材料制备方法，特别是涉及到铁硅软磁材料的制备方法。
背景技术：
软磁材料是一种具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料，电磁性能优异。软磁材料易于磁化，也易于退磁，广泛用于电工设备和电子设备中，现有技术中应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及铁镍合金。现有技术中的铁镍合金采用50%的铁和50%的镍合成软磁材料，但是金属镍的成本高，所以造成铁镍合金软磁材料的造价高，使软磁材料的使用受到一定的限制。到目前为止，纳米铁硅软磁材料的制作方法主要是通过CVD高能球磨等方法得到非晶体，然后进一步晶化。这类方法制作工艺复杂，成本较高，特别是难以制作出粉末状的纳米材料，严重阻碍了纳米铁硅材料的实际应用
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种纳米铁硅软磁材料的制备方法， 本发明提供的方法工艺简单，节省成本，制作出的纳米铁硅软磁材料粒径小。本发明是这样实现的一种纳米铁硅软磁材料的制备方法，所述方法为称取铁、硅原材料；将混合物进行机械球磨，得到粉末状的铁硅混合物；在高压下，将混合物在模具中压成反应胚体；将装有反应胚体的模具在惰性气体保护下加热到200 400°C，在所述温度范围内，通过引燃剂引发反应；反应后的高温熔体产物冷却凝固为块状的纳米铁硅材料，将块状的纳米铁硅材料在1600°C以上进行高温熔炼，将熔炼后的钢液进行充分搅拌，通过小孔径的喷嘴喷出，冷却形成粉体状的纳米铁硅软磁材料。所述的纳米铁硅软磁材料的制备方法，在20 60MPa的高压下，将混合物在模具中压成反应胚体。所述的纳米铁硅软磁材料的制备方法，所述引燃剂由高氯酸钾、铝粉、高锰酸钾组成。所述的纳米铁硅软磁材料的制备方法，所述高氯酸钾、铝粉、高锰酸钾的质量比为 2 1 2 4。所述的纳米铁硅软磁材料的制备方法，所述原料铁和原料硅的质量比为91 97 3 7。所述的纳米铁硅软磁材料的制备方法，所述原料铁和原料硅的质量比为 93. 5 · 6. 5 ο
所述的纳米铁硅软磁材料的制备方法，将熔炼后的钢液进行充分搅拌后，通过直径为2 4mm的导管引导并通过设有若干个环孔的喷嘴喷出，所述环孔的直径为3_8mm。本发明提供的纳米铁硅软磁材料，制作工艺简单，工序较少，节省成本及制作时间；直接制作出粉体颗粒，有利于下步陶瓷粉体绝缘层的融合；其软磁性能进一步得到大幅度的提高，磁损耗大大降低，直流偏执力提高，尤其是大大降低了软磁材料的成本，大大扩大了软磁材料的使用范围。
具体实施例方式下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。实施例1 本实施例提供的一种纳米铁硅软磁材料的制备方法，所述方法为称取铁、硅原材料；原料铁和原料硅的质量比为93.5 6. 5；将混合物进行机械球磨，得到粉末状的铁硅混合物；在40MPa的高压下，将混合物在模具中压成反应胚体。将装有反应胚体的模具在惰性气体保护下加热到300°C，在所述温度范围内，通过引燃剂引发反应；引燃剂由高氯酸钾、铝粉、高锰酸钾组成；所述高氯酸钾、铝粉、高锰酸钾的质量比为2:1:2。反应后的高温熔体产物冷却凝固为块状的纳米铁硅材料，将块状的纳米铁硅材料在1600°C以上进行高温熔炼，将熔炼后的钢液进行充分搅拌，通过直径为3mm的导管引导通过环孔喷嘴喷出，冷却形成粉体状的纳米铁硅软磁材料。实施例2本实施例提供的一种纳米铁硅软磁材料的制备方法，所述方法为称取铁、硅原材料；原料铁和原料硅的质量比为93.5 6. 5；将混合物进行机械球磨，得到粉末状的铁硅混合物；在60MPa的高压下，将混合物在模具中压成反应胚体。将装有反应胚体的模具在惰性气体保护下加热到250°C，在所述温度范围内，通过引燃剂引发反应；引燃剂由高氯酸钾、铝粉、高锰酸钾组成；所述高氯酸钾、铝粉、高锰酸钾的质量比为2:1:3。反应后的高温熔体产物冷却凝固为块状的纳米铁硅材料，将块状的纳米铁硅材料在1600°C以上进行高温熔炼，将熔炼后的钢液进行充分搅拌，通过直径为3mm的导管引导通过环孔喷嘴喷出，冷却形成粉体状的纳米铁硅软磁材料。实施例3本实施例提供的一种纳米铁硅软磁材料的制备方法，所述方法为称取铁、硅原材料；原料铁和原料硅的质量比为93.5 6. 5；将混合物进行机械球磨，得到粉末状的铁硅混合物；在20MPa的高压下，将混合物在模具中压成反应胚体。将装有反应胚体的模具在惰性气体保护下加热到400°C，在所述温度范围内，通过引燃剂引发反应；引燃剂由高氯酸钾、铝粉、高锰酸钾组成；所述高氯酸钾、铝粉、高锰酸钾的质量比为2 1 4。反应后的高温熔体产物冷却凝固为块状的纳米铁硅材料，将块状的纳米铁硅材料在1600°C以上进行高温熔炼，将熔炼后的钢液进行充分搅拌，通过直径为2. 5mm的导管引导通过环孔喷嘴喷出，冷却形成粉体状的纳米铁硅软磁材料。实施例4本实施例提供的一种纳米铁硅软磁材料的制备方法，所述方法为称取铁、硅原材料；原料铁和原料硅的质量比为93.5 6. 5；将混合物进行机械球磨，得到粉末状的铁硅混合物；在50MPa的高压下，将混合物在模具中压成反应胚体。将装有反应胚体的模具在惰性气体保护下加热到380°C，在所述温度范围内，通过引燃剂引发反应；引燃剂由高氯酸钾、铝粉、高锰酸钾组成；所述高氯酸钾、铝粉、高锰酸钾的质量比为2 1 2. 5。反应后的高温熔体产物冷却凝固为块状的纳米铁硅材料，将块状的纳米铁硅材料在1600°C以上进行高温熔炼，将熔炼后的钢液进行充分搅拌，通过直径为2mm的导管引导通过环孔喷嘴喷出，冷却形成粉体状的纳米铁硅软磁材料。以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式
以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种纳米铁硅软磁材料的制备方法，其特征在于所述方法为称取铁、硅原材料；将混合物进行机械球磨，得到粉末状的铁硅混合物；在高压下，将混合物在模具中压成反应胚体；将装有反应胚体的模具在惰性气体保护下加热到200 400°C，在所述温度范围内，通过引燃剂引发反应；反应后的高温熔体产物冷却凝固为块状的纳米铁硅材料，将块状的纳米铁硅材料在 1600°C以上进行高温熔炼，将熔炼后的钢液进行充分搅拌，通过小孔径的喷嘴喷出，冷却形成粉体状的纳米铁硅软磁材料。
2.如权利要求1所述的纳米铁硅软磁材料的制备方法，其特征在于在20 60MPa的高压下，将混合物在模具中压成反应胚体。
3.如权利要求1或2所述的纳米铁硅软磁材料的制备方法，其特征在于所述引燃剂由高氯酸钾、铝粉、高锰酸钾组成。
4.如权利要求3所述的纳米铁硅软磁材料的制备方法，其特征在于所述高氯酸钾、铝粉、高锰酸钾的质量比为2 1 2 4。
5.如权利要求4所述的纳米铁硅软磁材料的制备方法，其特征在于所述原料铁和原料硅的质量比为91 97 3 7。
6.如权利要求5所述的纳米铁硅软磁材料的制备方法，其特征在于所述原料铁和原料硅的质量比为93. 5 6.5。
7.如权利要求6所述的纳米铁硅软磁材料的制备方法，其特征在于将熔炼后的钢液进行充分搅拌后，通过直径为2 4mm的导管引导并通过设有若干个环孔的喷嘴喷出，所述环孔的直径为3-8mm。
全文摘要
本发明涉及一种磁性材料制备方法，公开了一种纳米铁硅软磁材料的制备方法，所述方法为称取铁、硅原材料；将混合物进行机械球磨，得到粉末状的铁硅混合物；在高压下，将混合物在模具中压成反应坯体；将装有反应胚体的模具在惰性气体保护下加热到200～400℃，在所述温度范围内，通过引燃剂引发反应；反应后的高温熔体产物冷却凝固为块状的纳米铁硅材料，将块状的纳米铁硅材料在1600℃以上进行高温熔炼，将熔炼后的钢液进行充分搅拌，通过小孔径的喷嘴喷出，冷却形成粉体状的纳米铁硅软磁材料。本发明提供的方法工艺简单，节省成本，制作出的纳米铁硅软磁材料粒径小。
文档编号H01F1/147GK102206767SQ20101013818
公开日2011年10月5日 申请日期2010年3月29日 优先权日2010年3月29日
发明者罗志敏 申请人:深圳市铂科磁材有限公司