高强度软磁复合材料的制备方法及应用

摘要

本发明提供一种高强度软磁复合材料的制备方法，选用储量丰富的Fe为磁性粉末材料，原料廉价；采用液相还原法获得钝化铁粉，再采用高能球磨对高纯氧化镁粉末进行球磨，获得粒度为80nm～100nm的颗粒，再通过机械混合法使钝化铁粉和细化的氧化镁粉末混合均匀，经过压制、热处理获得高强度软磁复合材料；制备出的软磁复合材料电阻率大、涡流损耗小、孔洞缺陷少，强度高。该高强度软磁复合材料应用于电磁推力轴承的定子和推力盘。

主权项

高强度软磁复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：步骤1，处理铁粉先备好纯铁粉末，要求该纯铁粉末的纯度为99.99wt％，铁颗粒粒径为60～120μm；再将该纯铁粉末溶于浓度为99.9wt％的丙酮溶液中进行脱脂，并用螺旋搅拌器进行搅拌以达到去油的目的；然后过滤出铁粉，并将铁粉洗净后待丙酮挥发完毕，将铁粉烘干；步骤2，钝化铁粉将烘干后的铁粉与NaNO₂的碱性溶液混合，并在搅拌速度为300r/min下搅拌15～30min，然后过滤出铁粉；最后将过滤出的铁粉放在马弗炉中，以1500℃的恒温烧结10～20min，取出即得到钝化后的铁粉；步骤3，细化MgO粉末将纯度为99.5wt％的MgO粉末放入球磨机中进行球磨，球磨机转速为800r/min，MgO粉末与球磨钢珠质量比为10:1，球磨时间5～8小时，整个球磨过程始终在循环水冷却下进行；球磨后的MgO粒径为80nm～100nm；步骤4，制备双重复合金属粉末向步骤2制备得到的钝化铁粉中加入细化后的MgO粉末，控制钝化铁粉与细化后MgO粉末的质量比为100：0.8～1.5；然后将混合粉末在球磨机中进行混粉，球磨机转速为500r/min，混合时间为1～2h，混粉过程始终在氩气保护和循环水冷却下进行，最终得到含有钝化层及MgO绝缘层的双重复合金属粉末；步骤5，压制将步骤4得到的双重复合金属粉末放入模具中，然后在室温下，机械压力为600～800MPa下压制成型，保压5～10min，即得到高强度软磁复合材料的坯料；步骤6，热处理将高强度软磁复合材料的坯料置于真空烧结炉中，在真空条件下，以10℃/min的速率从室温升温至400～450℃，在真空度为10^‑3～10^‑1Pa和温度为400～450℃条件下对步骤5得到的软磁复合材料的坯料进行热处理2～3h，然后随炉冷却，即得到高强度软磁复合材料。