一种磁导率yei25铁硅铝磁粉芯制造方法
【专利摘要】本发明提供一种由软磁铁硅铝合金粉末制造磁粉芯的方法，包括下述步骤：1、铁硅铝合金铸锭的冶炼是采用真空感应熔炼的方法进行冶炼；2、冶炼是特定铁硅铝含量（Si:9.5?9.8%wt,A1:5.6?6.0%?1其余为？6)的化学组成；3、合金铸锭用机械法破碎成细粉颗粒；4、粉末颗粒退火处理；5、粉末粒度配比；6、向合金粉末内添加绝缘剂、粘接剂、脱模剂；7、压制成型；8、热处理;9、含浸固化，表面涂层。本发明采用廉价的铁硅铝粉，大大降低了生产成本；对破碎后的铁硅铝粉进行了粒度配比，使其具有良好的电感值，适当的品质因数，良好的功率损耗值；采用新型绝缘包覆剂，从而使粉末形成了高的电感值，高的直流偏置性能和低的体积功率损耗密度。
【专利说明】一种磁导率μ 6125铁硅铝磁粉芯制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于软磁材料制造领域，特别是指一种磁导率μ J25的铁硅铝磁粉芯的 制造方法，其是一种由铁硅铝合金粉末模压成型的软磁高磁导率的铁硅铝磁粉芯的制造方 法,这种铁硅铝磁粉芯主要适用于制作开关电源上的电感磁芯和滤波电感磁芯。
【背景技术】
[0002] 国际上铁娃错磁粉芯称为Sendust磁粉芯或称为Kool mu磁粉芯,我国称为铁娃 铝磁粉芯。铁硅铝磁粉芯有以6 = 26、40、60、75、90、125、147等几种牌号。铁硅铝磁粉芯 产业近年在我国迅速崛起，现在铁硅铝磁粉芯比任何磁性材料发展都快。相比于铁粉芯而 目铁娃错节能达80 %，是一种1?科技新型电子节能材料。
[0003] 随着能源技术的发展，节能减排、可持续发展是国家发展战略的重要组成部分。电 子【技术领域】向低损耗的发展趋势越来越受到电力电子行业的重视。铁硅铝磁粉芯广泛应用 于大电流，高直流叠加的电子产品中，例如：大尺寸平板电视、PFC功率校正器、大电流传感 器、大电流充电器、汽车ABS控制系统、新型高功率逆变电机、变频空调等新一代的电子技 术产品。
[0004] 近年来，电力电子行业使用的开关电源要求高频化和小型化，因此要有高效率的 软磁材料，具体要求在频率10kHz?200kHz范围具有高磁导率，低损耗，良好的交直流叠加 性能的磁粉芯来制作电感的磁芯。
【发明内容】
[0005] (一）要解决的技术问题
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种磁导率μ e125铁硅铝磁粉芯制造方法。
[0007] (二）技术方案
[0008] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种磁导率μ e125的铁硅铝 磁粉芯的制造方法，包括以下步骤：
[0009] a)取经熔炼机械破碎并退火后的铁硅铝粉适量，进行粒度配比，粒度范围为 100 ?300 目；
[0010] b)将配比好的铁硅铝粉末进行预热活化，至温度达到30°C?100°C时加入绝缘包 覆剂，加入量为铁硅铝粉重量的〇. 05%?5. 0%，经稀释20倍后加入，继续在30°C?150°C 温度范围内加热干燥至溶液挥发完全；
[0011] c)冷却后加入绝缘填充剂,加入量为铁娃错粉重量的0. 05%?5. 0%,机械混合 均匀；
[0012] d)加入粘接剂，加入量为铁硅铝粉重量的0. 05%?5. 0%，机械混合均匀；
[0013] e)加入脱模润滑剂，加入量为铁娃错粉重量的0. 05%?5. 0%，机械混合均勻；
[0014] f)压制成型，成型压强：5?22tf/cm2 ;
[0015] g)热处理：温度600?900°C，在氮气保护中进行20?120分钟。
[0016] 所述铁硅铝粉包含质量分数为4?12%的Si以及5?8%的A1和余量的Fe。
[0017] 所述绝缘包覆剂为磷酸和硼酸加入镁、钙、锶、钡当中的一种或几种的氧化物或氢 氧化物配制的溶液。
[0018] 所述绝缘填充剂为云母、高岭土、滑石粉当中的一种或几种。
[0019] 所述粘接剂为FK155环氧树脂或者水玻璃的当中的一种。
[0020] 所述脱模润滑剂为二硫化钥、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸钡当中的一种或几种。
[0021] 其中步骤b)中加入的绝缘包覆剂需先进行超声溶解或加热溶解，时间5?30分 钟，并采用蒸馏水或者去离子水作为溶剂。
[0022] (三）有益效果
[0023] 本发明相比较于现有技术，具有如下有益效果：
[0024] 1、采用廉价的铁硅铝粉，大大降低了生产成本；
[0025] 2、对破碎后的铁硅铝粉进行了粒度配比，使其具有良好的电感值，适当的品质因 数，良好的功率损耗值；
[0026] 3、采用新型绝缘包覆剂，从而使粉末形成了高的电感值，高的直流偏置性能和低 的体积功率损耗密度。
[0027] 4、其工艺设计合理，品质佳，性能稳定。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细描述。以下实施例用 于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0029] 实施例1 :
[0030] 一种磁导率μ ε125铁硅铝磁粉芯制造方法，具体如下：先取铁硅铝合金粉，其中化 学组成含Si为9. 5 % wt，含Α1为6. 0 % wt，其余为Fe，进行粒度配比，粒度范围为100?300 目。将配比好的铁硅铝粉末进行预热活化，至温度达到60°C时加入绝缘包覆剂，其中绝缘包 覆剂采用磷酸和硼酸加入镁、钙、锶、钡当中的一种或几种的氧化物配置的溶液，氧化物例 如氧化镁、氧化钙、氧化锶，绝缘包覆剂加入量为铁硅铝粉重量的〇. 5%，经稀释20倍后加 入，在80°C温度下加热干燥至溶液挥发完全。冷却后加入绝缘填充剂，加入量为铁硅铝粉重 量的0. 3%，所述绝缘填充剂为云母、高岭土、滑石粉当中的一种或几种，加入的绝缘包覆剂 需先进行超声溶解或加热溶解，时间20分钟，并采用蒸馏水或者去离子水作为溶剂，机械 混合均匀；加入粘接剂，加入量为铁硅铝粉重量的〇. 3%，粘接剂为FK155环氧树脂或者水 玻璃的当中的一种，机械混合均匀；加入脱模润滑剂，加入量为铁硅铝粉重量的〇. 3%，脱 模润滑剂为二硫化钥、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸钡当中的一种或几种，机械混合均匀；按 照内径、外径、高度的不同规格压制成环形磁粉芯，压强为21tf/cm 2 ;将压制成型的磁粉芯， 进行热处理，温度660°C，在氮气中进行60分钟，得最终产品。
[0031] 实施例2:
[0032] 一种磁导率μ e125铁硅铝磁粉芯制造方法，具体如下：先取铁硅铝合金粉，其中化 学组成含Si为4% wt，含A1为5% wt，其余为Fe，进行粒度配比，粒度范围为100?300 目。将配比好的铁硅铝粉末进行预热活化，至温度达到30°C时加入绝缘包覆剂，其中绝缘 包覆剂采用磷酸和硼酸加入镁、钙、锶、钡当中的一种或几种的氢氧化物配置的溶液，氢氧 化物例如氢氧化钡，绝缘包覆剂加入量为铁硅铝粉重量的0. 05 %，经稀释20倍后加入，在 30°C温度下加热干燥至溶液挥发完全。冷却后加入绝缘填充剂，加入量为铁硅铝粉重量的 0.05%，所述绝缘填充剂为云母、高岭土、滑石粉当中的一种或几种，加入的绝缘包覆剂需 先进行超声溶解或加热溶解，时间5分钟，并采用蒸馏水或者去离子水作为溶剂，机械混合 均匀；加入粘接剂，加入量为铁硅铝粉重量的〇. 05%，粘接剂为FK155环氧树脂或者水玻璃 的当中的一种，机械混合均匀；加入脱模润滑剂，加入量为铁硅铝粉重量的〇. 05%，脱模润 滑剂为二硫化钥、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸钡当中的一种或几种，机械混合均匀；按照内 径、外径、高度的不同规格压制成环形磁粉芯，压强为5tf/cm 2 ;将压制成型的磁粉芯，进行 热处理，温度600°C，在氮气中进行120分钟，得最终产品。
[0033] 实施例3 :
[0034] 一种磁导率μ e125铁硅铝磁粉芯制造方法，具体如下：先取铁硅铝合金粉，其中化 学组成含Si为12% wt，含A1为8% wt，其余为Fe，进行粒度配比，粒度范围为100?300 目。将配比好的铁硅铝粉末进行预热活化，至温度达到l〇〇°C时加入绝缘包覆剂，其中绝缘 包覆剂采用磷酸和硼酸加入镁、钙、锶、钡当中的一种或几种的氧化物或氢氧化物配置的溶 液，氧化物或氢氧化物例如氧化镁、氧化锶、氢氧化钡，绝缘包覆剂加入量为铁硅铝粉重量 的5%，经稀释20倍后加入，在150°C温度下加热干燥至溶液挥发完全。冷却后加入绝缘 填充剂，加入量为铁硅铝粉重量的5%，所述绝缘填充剂为云母、高岭土、滑石粉当中的一种 或几种，加入的绝缘包覆剂需先进行超声溶解或加热溶解，时间30分钟，并采用蒸馈水或 者去离子水作为溶剂，机械混合均匀；加入粘接剂，加入量为铁硅铝粉重量的5%，粘接剂 为FK155环氧树脂或者水玻璃的当中的一种，机械混合均匀；加入脱模润滑剂，加入量为铁 硅铝粉重量的5%，脱模润滑剂为二硫化钥、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸钡当中的一种或几 种，机械混合均匀；按照内径、外径、高度的不同规格压制成环形磁粉芯，压强为22tf/cm 2 ; 将压制成型的磁粉芯，进行热处理，温度900°C，在氮气中进行20分钟，得最终产品。本发明 测试效果：
[0035] 以外径23. 48mm，内径14. 4臟，高度8. 89mm的铁硅铝磁粉芯为代表进行测量，绕制 线圈10 Ε，Φ〇. 50mm漆包线径；V= 1.0伏，其它规格磁粉芯可用不同匝数，13阻，20匝，26 匝等，进行类似测试。
[0036] 1>频率F 电感量L
[0037]
【权利要求】
1. 一种磁导率μ ε125的铁硅铝磁粉芯的制造方法，其特征在于：包括以下步骤： a) 取经熔炼机械破碎并退火后的铁硅铝粉适量，进行粒度配比，粒度范围为100?300 目； b) 将配比好的铁硅铝粉末进行预热活化，至温度达到30°C?KKTC时加入绝缘包覆 齐U，加入量为铁硅铝粉重量的〇. 05%?5. 0%，经稀释20倍后加入，继续在30°C?150°C温 度范围内加热干燥至溶液挥发完全； c) 冷却后加入绝缘填充剂,加入量为铁娃错粉重量的0. 05%?5. 0%,机械混合均匀； d) 加入粘接剂，加入量为铁硅铝粉重量的0. 05%?5. 0%，机械混合均匀； e) 加入脱模润滑剂，加入量为铁硅铝粉重量的0. 05%?5. 0%，机械混合均匀； f) 压制成型，成型压强：5?22tf/cm2 ; g) 热处理：温度600?900°C，在氮气保护中进行20?120分钟。
2. 根据权利要求1所述的磁导率μ e125的铁硅铝磁粉芯的制造方法，其特征在于：所 述铁硅铝粉包含质量分数为4?12%的Si以及5?8%的Α1和余量的Fe。
3. 根据权利要求1或2所述的磁导率μ e125的铁硅铝磁粉芯的制造方法，其特征在于： 所述绝缘包覆剂为磷酸和硼酸加入镁、钙、锶、钡当中的一种或几种的氧化物或氢氧化物配 制的溶液。
4. 根据权利要求1或2所述的磁导率μ e125的铁硅铝磁粉芯的制造方法，其特征在于： 所述绝缘填充剂为云母、高岭土、滑石粉当中的一种或几种。
5. 根据权利要求1或2所述的磁导率μ e125的铁硅铝磁粉芯的制造方法，其特征在于： 所述粘接剂为FK155环氧树脂或者水玻璃的当中的一种。
6. 根据权利要求1或2所述的磁导率μ e125的铁硅铝磁粉芯的制造方法，其特征在于： 所述脱模润滑剂为二硫化钥、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸钡当中的一种或几种。
7. 根据权利要求3所述的磁导率μ e125的铁硅铝磁粉芯的制造方法，其特征在于：其 中步骤b)中加入的绝缘包覆剂需先进行超声溶解或加热溶解，时间5?30分钟，并采用蒸 馏水或者去离子水作为溶剂。
【文档编号】B22F3/00GK104217835SQ201310219231
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】宋艳 申请人:宋艳