一种铁硅材料及μ90铁硅磁粉芯的制造方法

摘要

本发明涉及一种铁硅材料及μ90铁硅磁粉芯的制造方法，包括合金熔炼、制粉、粉末还原、粉末分级、粒度配比、粉料钝化、绝缘包覆、模压成型、热处理和表面涂层步骤，在合金熔炼过程中添加了少量的V和Nb元素，改善了铁硅合金的磁性能；采用本发明制取的粉末呈球状且表面光滑，易均匀包覆，所得磁粉芯具有很高的品质因数和优异的直流叠加特性；同时采用去离子水作钝化液稀释剂，钝化效果好，成本低且便于批量生产。100kHz时，磁粉芯的磁导率μ=90；100kHz时，磁粉芯在100Oe下，初始磁导率的系数≥0.39；磁粉芯的体积比损耗P_cv（25kHz，100mT）≤310mW/cm³；磁粉芯的温度系数α_L＜520×10^-6℃^-1（-55～150℃），极大的满足了目前电子行业低压大电流、高功率密度、高频化的发展要求。

主权项

一种铁硅材料及μ90铁硅磁粉芯的制造方法，所述铁硅材料及μ90铁硅磁粉芯的成分为二元系铁硅合金并添加微量Nb与V元素，Si的含量为6.4wt%～7.0wt%，余量为Fe，包括合金熔炼、制粉、粉末还原、粉末分级、粒度配比、粉料钝化、绝缘包覆、模压成型、热处理和表面涂层步骤，其特征在于：a. 合金熔炼：合金熔炼在氧化镁坩埚开式中频感应炉中进行，熔炼温度为1400℃以上，合金熔化的时间在50min以上；b. 制粉：合金熔炼好后直接进行氮气喷雾制粉，喷雾粉末过60目筛后进行退火处理；c. 粉末还原：采用氢气还原，氢气露点控制在‑60℃以下；d. 粉末分级：将粉末按‑100目和‑60目进行分级储存；e. 粒度配比：按‑100目:‑60目=3:7的质量比进行粉料配比；f. 粉料钝化：将配比好的粉料转入烘箱中预热，预热温度100～200℃，向预热后的粉料中缓慢加入由粉料质量0.1%～0.4%的磷酸所配制成的磷酸水溶液进行钝化处理，随后将钝化后的粉料转入烘箱中烘干，烘干温度150～200℃；g. 绝缘包覆：向烘干的粉料中依次添加粉料质量0～0.4%的滑石粉或云母粉、6.0%的硅酸钠及0.5%的硬脂酸锌，混合均匀并烘干；h. 模压成型：磁粉芯的成型压力取1900～2200MPa，成型后去除边角毛刺；i. 热处理：成型后的磁粉芯在600～800℃惰性气体保护气氛中保温30～60min；所述惰性气体为氮气或氩气；j. 表面涂层：磁粉芯表面进行涂层。