一種扁平軟磁粉末及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及磁性材料領(lǐng)域，尤其涉及一種扁平軟磁粉末及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電子設(shè)備給人們的日常生活帶來(lái)了很多歡樂(lè)和便利，但隨著電子設(shè)備逐漸增多， 電磁波的相互干擾問(wèn)題以及電磁波輻射損害人體健康問(wèn)題日益突出，經(jīng)研宄表明：根據(jù)不 同的使用場(chǎng)合，在特定的位置使用不同類型的金屬軟磁材料，可以有效減少電磁波干擾和 電磁波輻射，因此金屬軟磁材料成為備受關(guān)注的研宄熱點(diǎn)。
[0003] 目前，電子設(shè)備正向著高頻、高效、小型、集成、輕量、節(jié)能的方向發(fā)展，這對(duì)金屬軟 磁材料提出了更高的要求，但現(xiàn)有技術(shù)中的金屬軟磁材料不僅磁性能較低，而且十分不便 于加工，而現(xiàn)有加工工藝也很難高效率地加工出磁性能較高的成品軟磁材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處，本發(fā)明提供了一種扁平軟磁粉末及其制備方 法；該軟磁粉末不僅磁性能高，而且方便加工；而該制備方法能夠高效率、低成本地制造出 質(zhì)量?jī)?yōu)異的高性能軟磁粉末。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種扁平軟磁粉末，其化學(xué)通式為：FeaSi EAleCopNiYCrsGa n (Mn，Ti，Zr) 0
[0007] 式中，a、e、HY、S、n、0分別是按照重量百分比計(jì)，滿足如下條件：8% < e <11%,4% <7%,0. 5% <0<2%,〇. 5% <y<2%,0. 5% <8<2%,0. 1% <n<〇. 5%, 0. 9%<Q<2.4%,^Ka=l-e-^-0-y-8-n-0o
[0008] 優(yōu)選地，按照重量百分比計(jì)，Ti元素占該軟磁粉末整體的0. 3%?0. 8%，Zr元素 占該軟磁粉末整體的0. 3%?0. 8%，Mn元素占該軟磁粉末整體的0. 3%?0. 8%。
[0009] 一種扁平軟磁粉末的制備方法，包括如下步驟：
[0010] 步驟A、按照上述技術(shù)方案中所述的扁平軟磁粉末的成分進(jìn)行配料；
[0011] 步驟B、將配制好的合金原料熔煉成合金鑄錠；
[0012] 步驟C、將合金鑄錠破碎成合金磁粉，并且該合金磁粉的粒度分布滿足如下條件： D10為40?65 ym，D50為100?130 ym，D90為190?230 ym;其中，D10表示小于該粒度 值的磁粉重量之和占整個(gè)磁粉的10%，D50表示小于該粒度值的磁粉重量之和占整個(gè)磁粉 的50%，D90表示小于該粒度值的磁粉重量之和占整個(gè)磁粉的90%;
[0013] 步驟D、將破碎好的合金磁粉置于真空保護(hù)氣氛爐中進(jìn)行均勻化退火處理，退火溫 度為800?1100°C，保溫時(shí)間為2?4小時(shí)，升溫速度為5?10°C /min，降溫速度為10? 25 °C /min ；
[0014] 步驟E、將步驟D處理后的合金磁粉放入球磨機(jī)進(jìn)行扁平化處理，得到扁平磁粉； 在扁平化處理過(guò)程中添加無(wú)水乙醇和分散劑，分散劑的用量為合金磁粉總重量的0. 1? 1. 5%，球料比為15 :1?40 :1，扁平化處理時(shí)間為18?30小時(shí)；扁平化處理后采用離心機(jī) 脫除扁平磁粉中的無(wú)水乙醇，并采用真空干燥箱在100?150°c下對(duì)扁平磁粉進(jìn)行干燥處 理；
[0015] 步驟F、采用旋風(fēng)式高效轉(zhuǎn)子選粉機(jī)對(duì)步驟E處理后的扁平磁粉進(jìn)行分選處理，分 選轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為3000?4000rpm/min，得到D90/D10在4?7之間的扁平磁粉；
[0016] 步驟G、將分選后得到的扁平磁粉置于真空熱處理爐中在620?900°C下進(jìn)行熱 處理；熱處理過(guò)程中向真空熱處理爐內(nèi)通入l〇 5Pa的高純氫氣，真空熱處理爐的升溫速率為 5?10°C /min，保溫時(shí)間為3?180min，降溫速率為10?30°C /min ;
[0017] 步驟H、按照每10?30kg扁平磁粉使用1000?1500L無(wú)水乙醇的比例，將步驟G 處理后的扁平磁粉和無(wú)水乙醇放入反應(yīng)釜中，并在60?90°C下充分?jǐn)嚢杌旌?0分鐘，再按 照氨水：去離子水=1 :4的體積比，向反應(yīng)釜中逐漸加入氨水和去離子水，直至反應(yīng)釜中的 pH值達(dá)到8. 5?9 ;然后按照每10?30kg扁平磁粉添加100?200g正娃酸乙醋的無(wú)水乙 醇稀釋液的比例，向反應(yīng)釜中逐漸加入正硅酸乙酯的無(wú)水乙醇稀釋液，再攪拌4小時(shí)后進(jìn) 行抽濾處理和干燥處理，即得到D90/D10為4?7、松裝密度為0. 4?1. Og/cm3、壓制密度 為2. 6?3. Og/cm3、矯頑力小于2. 50e、涂覆性為A級(jí)的扁平軟磁粉末。
[0018] 優(yōu)選地，所述的將配制好的合金原料熔煉成合金鑄錠包括：將配制好的合金原料 置入真空感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，并將真空感應(yīng)熔煉爐的真空室抽真空至l(T 3Pa，再向真空 感應(yīng)熔煉爐的真空室內(nèi)通入稀有氣體，使真空感應(yīng)熔煉爐的真空室內(nèi)的氣壓達(dá)到l〇4Pa ;然 后調(diào)節(jié)真空感應(yīng)熔煉爐的加熱功率，使合金原料熔煉成合金液體，當(dāng)合金液體的溫度達(dá)到 1300?1400°C時(shí)，精煉5分鐘，再將合金液體澆注成合金鑄錠。
[0019] 優(yōu)選地，所述的將合金鑄錠破碎成合金磁粉包括：采用鄂式破碎機(jī)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下 對(duì)合金鑄錠進(jìn)行初次破碎，并采用錘式破碎機(jī)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下對(duì)初次破碎后的合金物料進(jìn) 行二次破碎，再采用高能帶篩式球磨機(jī)將二次破碎后的合金物料破碎成80目以下合金磁 粉，然后采用旋振篩調(diào)節(jié)磁粉的粒度范圍，使該合金磁粉的粒度分布滿足如下條件：D10為 40 ?65 y m，D50 為 100 ?130 y m，D90 為 190 ?230 y m。
[0020] 優(yōu)選地，所述的分散劑采用油酸胺、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯亞銨或硬脂酸 鈉中的至少一種。
[0021] -種軟磁薄膜，采用上述技術(shù)方案中所制備的扁平軟磁粉末加工而成。
[0022] 優(yōu)選地，所述扁平軟磁粉末的D90/D10為4?7、松裝密度為0. 4?1. Og/cm3、壓 制密度為2. 6?3. Og/cm3、矯頑力小于2. 50e、涂覆性為A級(jí)。
[0023] 優(yōu)選地，該軟磁薄膜的磁導(dǎo)率為110?150、表面電阻為107?10 9歐姆，密度為 3. 7g/cm3〇
[0024] 由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例所提供的扁平軟磁粉末通 過(guò)在鐵硅鋁軟磁粉末中同時(shí)加入Co、Ni、Cr、Ga、Ti、Zr和Mn，使得軟磁合金的延展性和脆 性得到有效改善，更容易破碎加工，而且大幅提高了抗腐蝕能力和抗氧化能力，降低了鐵硅 鋁材料的性能對(duì)成分的敏感性，有助于在扁平化處理和退火處理過(guò)程中提高軟磁粉末的磁 性能，給軟磁粉末的加工帶來(lái)很大便利。本發(fā)明實(shí)施例所提供的扁平軟磁粉末的制備方法 采用改善后軟磁粉末的配方，并依次通過(guò)配料、熔煉合金鑄錠、破碎、均勻化退火處理、扁平 化處理、分選處理、退火處理和絕緣處理等精細(xì)化的步驟，從而能夠保證高效率、低成本地 制得D90/D10為4?7、松裝密度為0. 4?1. Og/cm3、壓制密度為2. 6?3. Og/cm3、矯頑力 小于2. 50e，涂覆性良好的扁平軟磁粉末；而采用該扁平軟磁粉末能夠制備出密度為3. 7g/ cm3的高質(zhì)量軟磁薄膜，其磁導(dǎo)率為110?150、其表面電阻為10 7?10 9歐姆，不僅性能優(yōu) 異，而且無(wú)氣孔、無(wú)花斑，質(zhì)地均勾。
【附圖說(shuō)明】 圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的加工工藝參數(shù)與軟磁薄膜性能的關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本 發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施