本發(fā)明屬于軟磁材料制備與應(yīng)用，更具體地，涉及一種軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法、軟磁復(fù)合材料及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、軟磁復(fù)合材料(smc)主要是由經(jīng)過絕緣包覆的金屬軟磁粉末與粘結(jié)劑混合、模壓成型和退火處理制備而成。

2、目前主流應(yīng)用的金屬軟磁粉末種類有羰基鐵粉、鐵基非晶合金粉、fe-si合金粉、fe-si-al合金粉、fe-si-cr合金粉、fe-ni-mo合金粉、fe-ni合金粉等，每種粉末具備不同的應(yīng)用特性和各自優(yōu)勢。例如，羰基鐵粉具有高飽和磁化強(qiáng)度和高磁導(dǎo)率特點(diǎn)；鐵基非晶合金粉電阻率相對較高，可以有效降低高頻下的渦流損耗；fe-si合金粉具有良好的直流偏置特性，有利于提高磁性元件的飽和電流；fe-si-al合金粉具有較小的磁晶各向異性和磁致伸縮系數(shù)，有利于降低磁損耗；fe-si-cr合金粉中的cr元素可以提高材料的抗腐蝕性能等。不難理解，使用上述單一種類金屬軟磁粉末往往難以滿足軟磁復(fù)合材料(磁粉心)和磁性元件綜合性能設(shè)計(jì)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法、軟磁復(fù)合材料及應(yīng)用，其目的在于通過對軟磁復(fù)合材料磁性能進(jìn)行調(diào)控，提高軟磁復(fù)合材料的綜合應(yīng)用性能。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法，包括：

3、將羰基鐵粉、鐵基非晶合金粉、fe-si合金粉、fe-si-al合金粉、fe-si-cr合金粉、fe-ni-mo合金粉、fe-ni合金粉中的兩種或兩種以上，按照質(zhì)量比例進(jìn)行混合，以調(diào)控基于混合軟磁粉末所得的軟磁復(fù)合材料的磁性能，得到滿足所需磁性能的金屬軟磁復(fù)合材料；

4、其中，所述磁性能包括飽和磁化強(qiáng)度、有效磁導(dǎo)率、電阻率、直流偏置性能、磁損耗中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。

5、進(jìn)一步地，基于混合軟磁粉末得到軟磁復(fù)合材料，包括：

6、將所述混合軟磁粉末通過粘結(jié)劑造粒，然后再依次經(jīng)過模壓成型、固化及退火處理后，得到所述軟磁復(fù)合材料。

7、進(jìn)一步地，將所述混合軟磁粉末通過粘結(jié)劑造粒之前，還包括：

8、將所述混合軟磁粉末進(jìn)行表面包覆改性后，再進(jìn)行粘結(jié)劑造粒。

9、進(jìn)一步地，所述粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂和酚醛樹脂中的至少一種。

10、進(jìn)一步地，所述粘結(jié)劑用量為所述混合軟磁粉末質(zhì)量的0.2％～8％。

11、進(jìn)一步地，所述模壓成型的成型壓力為200mpa-2000mpa。

12、進(jìn)一步地，所述固化及退火處理的溫度為150℃～900℃。

13、按照本發(fā)明的第二方面，提供了一種軟磁復(fù)合材料，所述軟磁復(fù)合材料通過第一方面任一項(xiàng)所述的軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法調(diào)控得到。

14、按照本發(fā)明的第三方面，提供了一種軟磁復(fù)合材料的應(yīng)用，包括：將軟磁復(fù)合材料用作金屬磁粉心，或用作一體成型電感；其中，所述軟磁復(fù)合材料為第二方面所述的軟磁復(fù)合材料。

15、總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，能夠取得以下有益效果：

16、(1)本發(fā)明提供了一種軟磁復(fù)合材料磁性能的調(diào)控思路與方法以獲取所需的磁性能，本發(fā)明根據(jù)不同類型金屬軟磁粉末的本征磁性能，選擇不同金屬軟磁粉末的種類和混合比例進(jìn)行復(fù)配，以調(diào)控軟磁復(fù)合材料的飽和磁化強(qiáng)度、有效磁導(dǎo)率、直流偏置性能、功率損耗等磁性能，進(jìn)而獲取所需的磁性能，能夠滿足軟磁復(fù)合材料和磁性元件綜合性能設(shè)計(jì)要求，提高了軟磁復(fù)合材料的綜合應(yīng)用性能。

17、(2)本發(fā)明的軟磁復(fù)合材料磁性能的調(diào)控方法，通過選擇不同金屬軟磁粉末的種類和和混合比例，可以建立軟磁復(fù)合材料的磁性能與復(fù)合粉末組成(金屬軟磁粉末種類及其混合比例)對應(yīng)關(guān)系，可具體指導(dǎo)軟磁復(fù)合材料的組成設(shè)計(jì)，使得其磁性能調(diào)控及優(yōu)化更具針對性，有利于提高金屬磁粉心、一體成型電感等制品的研制效率。

18、(3)作為優(yōu)選，將混合軟磁粉末進(jìn)行表面包覆改性后，再進(jìn)行粘結(jié)劑造粒，可以提高金屬軟磁粉末表面電阻率、抗氧化能力，進(jìn)而降低高頻損耗。

19、(4)作為優(yōu)選，在不同金屬軟磁粉末種類及其混合比例下，配合對應(yīng)的粘結(jié)劑用量、成型壓力或固化及退火處理溫度，共同調(diào)控軟磁復(fù)合材料的磁性能。

技術(shù)特征：

1.一種軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法，其特征在于，基于混合軟磁粉末得到軟磁復(fù)合材料，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法，其特征在于，將所述混合軟磁粉末通過粘結(jié)劑造粒之前，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂和酚醛樹脂中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任意一項(xiàng)所述的軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑用量為所述混合軟磁粉末質(zhì)量的0.2％～8％。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法，其特征在于，所述模壓成型的成型壓力為200mpa-2000mpa。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法，其特征在于，所述固化及退火處理的溫度為150℃～900℃。

8.一種軟磁復(fù)合材料，其特征在于，所述軟磁復(fù)合材料通過權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法調(diào)控得到。

9.一種軟磁復(fù)合材料的應(yīng)用，其特征在于，包括：將軟磁復(fù)合材料用作金屬磁粉心，或用作一體成型電感；其中，所述軟磁復(fù)合材料為權(quán)利要求8所述的軟磁復(fù)合材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于軟磁材料制備與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種軟磁復(fù)合材料磁性能調(diào)控方法、軟磁復(fù)合材料及應(yīng)用，調(diào)控方法包括將羰基鐵粉、鐵基非晶合金粉、Fe?Si合金粉、Fe?Si?Al合金粉、Fe?Si?Cr合金粉、Fe?Ni?Mo合金粉、Fe?Ni合金粉中的兩種或兩種以上，按照質(zhì)量比例進(jìn)行混合，以調(diào)控基于混合軟磁粉末所得的軟磁復(fù)合材料的磁性能，得到滿足所需磁性能的金屬軟磁復(fù)合材料。本發(fā)明根據(jù)不同類型金屬軟磁粉末的本征磁性能，選擇其中兩種及以上不同飽和磁化強(qiáng)度粉末按一定比例進(jìn)行復(fù)配，來調(diào)控軟磁復(fù)合材料的飽和磁化強(qiáng)度、有效磁導(dǎo)率、直流偏置性能、功率損耗等磁性能，提高了軟磁復(fù)合材料的綜合應(yīng)用性能。

技術(shù)研發(fā)人員：王鮮,周瑞霖,龔韋,王韜,聶彥,龔榮洲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華中科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6