一种非晶金属软磁磁粉芯的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属磁粉芯制备相关技术领域，尤其是指一种非晶金属软磁磁粉芯的 制备方法。
【背景技术】
[0002] 金属磁粉芯是继硅钢、铁氧体、非晶带材之后的一种新型软磁材料，被广泛的应用 在电力电子器件当中。传统的金属磁粉芯主要有铁粉芯、铁硅铝、铁硅、铁镍钼、铁镍等，但 是他们有各自的缺点，如铁硅铝叠加性能差、铁粉芯损耗性能差、铁镍及铁镍钼具有较好的 性能，但是其成分当中含有较高比例的镍，需要更高的制造成本，因此开发一种成本较低、 性能优良的磁粉芯很有必要。非晶磁粉芯是在非晶带材的基础上发展而来的一种新型磁粉 芯，具有高Bs、低损耗及较高的温度稳定性等优点，受业界广泛关注。一般的非晶磁粉芯制 备工艺，都是经带材破碎制粉、粒度配比、绝缘包覆、压制成型及热处理等工艺获得相应的 非晶软磁磁粉芯，有些专利对此进行了改进，但磁性能都得不到大幅度提高。
[0003] 中国专利"一种非晶金属软磁粉芯的制备方法"，专利号CN104190945A，介绍了一 种非晶磁粉心的制备技术，其采用了等静压制备技术，提高磁芯的致密度，从而来提高磁芯 的磁导率，这种方法存在一些缺陷，一方面非晶磁粉芯热处理之前，由于粘结剂还没有固 化，磁芯强度较低，等静压处理会使磁芯断裂，降低成品率；另一方面，等静压处理需要软护 套，增加了成本，不适合批量生产，限制了使用。
[0004] 中国专利"一种非晶磁粉芯的热处理方法"，专利号CN103658642A，介绍了一种非 晶磁粉芯的热处理技术，其采用横磁处理，磁场垂直穿过磁环面，这种方法虽然具有一定的 降损耗效果，但是其采用较大的磁场，强度为1000-3000GS，需要很大的磁场来驱动磁畴取 向，造成热处理成本上升，使磁芯成本增大；并且磁粉的排列杂乱无序，横磁效果并不明显。
【发明内容】
[0005] 本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种降低磁芯损耗且提高 磁芯磁性能的非晶金属软磁磁粉芯的制备方法。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0007] -种非晶金属软磁磁粉芯的制备方法，包括如下步骤：
[0008] (1)将非晶带材进行脆化处理，脆化后的非晶带材进行破碎处理，得到非晶金属粉 末；
[0009] (2)将非晶金属粉末筛分，进行粒度配比；
[0010] (3)将配比后的非晶金属粉末进行钝化处理；
[0011] (4)将磷酸钝化的非晶金属粉末进行绝缘包覆处理；
[0012] (5)加入粘结剂，将包覆后的非晶金属粉末进行造粒处理；
[0013] (6)将造粒后的非晶金属粉末，进行磁场取向成型；
[0014] (7)将取向成型后的磁芯进行纵磁热处理；
[0015] (8)热处理后的磁芯冷却后进行喷漆处理，获得产品。
[0016] 该制备方法通过优选非晶磁粉粒度配比、非晶磁粉取向成型及非晶磁粉芯磁场纵 磁热处理等方法，在非晶磁芯内部形成磁畴，起到了降低矫顽力和损耗的作用，可以进一步 降低磁芯损耗，提高了磁导率，以及提高了磁芯软磁性能，并降低了成本。
[0017] 作为优选，在步骤（1)中，所述非晶带材的成分为？6、51、8，其原子百分比为：？6占 76-80at%，Si占 7-10at%，B占ll-14at% ;所述非晶带材的厚度为 20-30um。
[0018] 作为优选，在步骤（1)中，所述的脆化处理，其脆化温度为200-400度，其脆化时间 为10-200分钟；所述的破碎处理，分为两步，第一步为机械破碎，第二步为气流磨破碎。
[0019] 作为优选，在步骤⑵中，所述的粒度配比，其结果为：+150目占 5% -30%，-150-+200 目占 40% -70%，-200-+300 目占 10-30%〇
[0020] 作为优选，在步骤（3)中，所述的钝化处理，所采用的钝化液为磷酸丙酮溶液，其 中磷酸含量为非晶金属粉末量的〇. 1-3%，丙酮含量为非晶金属粉末量的2-10%。
[0021] 作为优选，在步骤（4)中，所述的绝缘包覆处理，所采用的绝缘包覆剂为高岭土、 滑石粉、玻璃粉、B203、A1203、MgO中的一种或多种，其粒度为-600目，加入量为非晶金属粉 末重量的〇?l_2wt%。
[0022] 作为优选，在步骤（5)中，所述的粘结剂为环氧树脂、酚醛树脂、酚醛环氧树脂中 的一种或多种，加入量为非晶金属粉末重量的l_5wt%，采用丙酮作为稀释剂。
[0023] 作为优选，在步骤（5)中，所述的造粒处理，其粒度可以通过60目筛网。
[0024] 作为优选，在步骤（6)中，所述的磁场取向成型，磁场方向为水平方向，平行于磁 环的上下平面，其所采用的磁场强度为〇. 1-1T，所采用的为脉冲磁场，加磁时间为5-20S， 成型压力为12-25T/cm2,保压时间为2-10s。
[0025] 作为优选，在步骤（6)中，所述的纵磁热处理，磁环整体处于水平磁场内，磁场水 平穿过磁环上下平面，采用的磁场强度为10-lOOOGs;热处理温度为400-550度，保温时间 为10-200分钟，采用氮气或者惰性气体，采用多段升降温曲线，200度以下升温速率小于5 度 /min〇
[0026] 本发明的有益效果是：在非晶磁芯内部形成磁畴，降低矫顽力和损耗，可以进一步 降低磁芯损耗，提高磁导率，以及提高磁芯软磁性能，并降低成本。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合【具体实施方式】对本发明做进一步的描述。
[0028] 实施例1 :
[0029] 将Fe78Si9B13#晶带材进行脆化处理，脆化温度为200度，脆化时间为200分钟； 脆化后的非晶带材首先用破碎机进行破碎，然后采用气流磨进行破碎，得到非晶金属粉末； 将非晶金属粉末筛分，进行粒度配比，+150目占5%，-150-+200目占70%，-200-+300目 占25% ;将配比后的非晶粉末进行钝化处理，采用的钝化剂为磷酸丙酮溶液，其中磷酸含量 为磁粉量的0. 1%，丙酮含量为磁粉量的2% ;将磷酸钝化的非晶粉末进行绝缘包覆处理， 包覆剂为高岭土、滑石粉、玻璃粉、B203、A1203、MgO中的一种或多种，粒度为-600目，加入量 为非晶金属粉末重量的〇.lwt% ;加入环氧树脂、酚醛树脂或酚醛环氧树脂中的一种或多种 作为粘结剂，以丙酮作为稀释剂，加入量为非晶金属粉末重量的lwt%，将包覆后的非晶磁 粉进行造粒处理，造粒粒度为-60目；将造粒后的非晶磁粉，进行磁场取向成型，磁场方向 为水平方向，平行于磁环的上下平面，磁场强度为1T，加磁时间为5s，成型压力为25T/cm2， 保压时间为2s，获得毛坯；将取向成型后的磁芯进行纵磁热处理，磁场方向水平穿过磁环 上下平面，磁芯整体处于磁场当中，在非晶磁芯内部形成磁畴，起到降低矫顽力和损耗的目 的，采用的磁场强度为l〇Gs，热处理温度为400度，保温时间为200分钟，用氮气或者惰性气 体进行保护，避免氧化，恶化磁性能，采用多段升降温曲线，200度以下升温速率小于5° / min，以缓慢排除磁芯内部胶水，避免开裂。热处理后的磁芯冷却后进行喷漆处理，获得最终 广品，磁性能如表1所不。
[0030] 对比例1 :
[0031] 过程及条件与实施例1完全相同，成型及热处理过程中不加磁场，获得的产品性 能如表1所示。
[0032] 实施例2:
[0033] 将Fe79Si7B14#晶带材进行脆化处理，脆化温度为400度，脆化时间为10分钟；脆 化后的非晶带材首先用破碎机进行破碎，然后采用气流磨进行破碎，得到非晶金属粉末；将 非晶金属粉末筛分，进行粒度配比，+150目占30%，-150-+200目占40%，-200-+300目 占30% ;将配比后的非晶粉末进行钝化处理，采用的钝化剂为磷酸丙酮溶液，其中磷酸含 量为磁粉量的3%，丙酮含量为磁粉量的10% ;将磷酸钝化的非晶粉末进行绝缘包覆处理， 包覆剂为高岭土、滑石粉、玻璃粉、B203、A1203、MgO中的一种或多种，粒度为-600目，加入 量为2wt% ;加入环氧树脂、酚醛树脂或酚醛环氧树脂中的一种或多种作为粘结剂，以丙 酮作为稀释剂，加入量为磁粉重量的lwt%，将包覆后的非晶磁粉进行造粒处理，造粒粒度 为-60目；将造粒后的非晶磁粉，进行磁场取向成型，磁场方向为水平方向，平行于磁环的 上下平面，磁场强度为0. 1T，加磁时间为20s，成型压力为12T/cm2,保压时间为10s，获得 毛坯；将取向成