一種非晶金屬軟磁磁粉芯的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬磁粉芯制備相關技術領域，尤其是指一種非晶金屬軟磁磁粉芯的 制備方法。
【背景技術】
[0002] 金屬磁粉芯是繼硅鋼、鐵氧體、非晶帶材之后的一種新型軟磁材料，被廣泛的應用 在電力電子器件當中。傳統(tǒng)的金屬磁粉芯主要有鐵粉芯、鐵硅鋁、鐵硅、鐵鎳鉬、鐵鎳等，但 是他們有各自的缺點，如鐵硅鋁疊加性能差、鐵粉芯損耗性能差、鐵鎳及鐵鎳鉬具有較好的 性能，但是其成分當中含有較高比例的鎳，需要更高的制造成本，因此開發(fā)一種成本較低、 性能優(yōu)良的磁粉芯很有必要。非晶磁粉芯是在非晶帶材的基礎上發(fā)展而來的一種新型磁粉 芯，具有高Bs、低損耗及較高的溫度穩(wěn)定性等優(yōu)點，受業(yè)界廣泛關注。一般的非晶磁粉芯制 備工藝，都是經帶材破碎制粉、粒度配比、絕緣包覆、壓制成型及熱處理等工藝獲得相應的 非晶軟磁磁粉芯，有些專利對此進行了改進，但磁性能都得不到大幅度提高。
[0003] 中國專利"一種非晶金屬軟磁粉芯的制備方法"，專利號CN104190945A，介紹了一 種非晶磁粉心的制備技術，其采用了等靜壓制備技術，提高磁芯的致密度，從而來提高磁芯 的磁導率，這種方法存在一些缺陷，一方面非晶磁粉芯熱處理之前，由于粘結劑還沒有固 化，磁芯強度較低，等靜壓處理會使磁芯斷裂，降低成品率；另一方面，等靜壓處理需要軟護 套，增加了成本，不適合批量生產，限制了使用。
[0004] 中國專利"一種非晶磁粉芯的熱處理方法"，專利號CN103658642A，介紹了一種非 晶磁粉芯的熱處理技術，其采用橫磁處理，磁場垂直穿過磁環(huán)面，這種方法雖然具有一定的 降損耗效果，但是其采用較大的磁場，強度為1000-3000GS，需要很大的磁場來驅動磁疇取 向，造成熱處理成本上升，使磁芯成本增大；并且磁粉的排列雜亂無序，橫磁效果并不明顯。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術中存在上述的不足，提供了一種降低磁芯損耗且提高 磁芯磁性能的非晶金屬軟磁磁粉芯的制備方法。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
[0007] -種非晶金屬軟磁磁粉芯的制備方法，包括如下步驟：
[0008] (1)將非晶帶材進行脆化處理，脆化后的非晶帶材進行破碎處理，得到非晶金屬粉 末；
[0009] (2)將非晶金屬粉末篩分，進行粒度配比；
[0010] (3)將配比后的非晶金屬粉末進行鈍化處理；
[0011] (4)將磷酸鈍化的非晶金屬粉末進行絕緣包覆處理；
[0012] (5)加入粘結劑，將包覆后的非晶金屬粉末進行造粒處理；
[0013] (6)將造粒后的非晶金屬粉末，進行磁場取向成型；
[0014] (7)將取向成型后的磁芯進行縱磁熱處理；
[0015] (8)熱處理后的磁芯冷卻后進行噴漆處理，獲得產品。
[0016] 該制備方法通過優(yōu)選非晶磁粉粒度配比、非晶磁粉取向成型及非晶磁粉芯磁場縱 磁熱處理等方法，在非晶磁芯內部形成磁疇，起到了降低矯頑力和損耗的作用，可以進一步 降低磁芯損耗，提高了磁導率，以及提高了磁芯軟磁性能，并降低了成本。
[0017] 作為優(yōu)選，在步驟（1)中，所述非晶帶材的成分為？6、51、8，其原子百分比為：？6占 76-80at%，Si占 7-10at%，B占ll-14at% ;所述非晶帶材的厚度為 20-30um。
[0018] 作為優(yōu)選，在步驟（1)中，所述的脆化處理，其脆化溫度為200-400度，其脆化時間 為10-200分鐘；所述的破碎處理，分為兩步，第一步為機械破碎，第二步為氣流磨破碎。
[0019] 作為優(yōu)選，在步驟⑵中，所述的粒度配比，其結果為：+150目占 5% -30%，-150-+200 目占 40% -70%，-200-+300 目占 10-30%〇
[0020] 作為優(yōu)選，在步驟（3)中，所述的鈍化處理，所采用的鈍化液為磷酸丙酮溶液，其 中磷酸含量為非晶金屬粉末量的〇. 1-3%，丙酮含量為非晶金屬粉末量的2-10%。
[0021] 作為優(yōu)選，在步驟（4)中，所述的絕緣包覆處理，所采用的絕緣包覆劑為高嶺土、 滑石粉、玻璃粉、B203、A1203、MgO中的一種或多種，其粒度為-600目，加入量為非晶金屬粉 末重量的〇?l_2wt%。
[0022] 作為優(yōu)選，在步驟（5)中，所述的粘結劑為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂中 的一種或多種，加入量為非晶金屬粉末重量的l_5wt%，采用丙酮作為稀釋劑。
[0023] 作為優(yōu)選，在步驟（5)中，所述的造粒處理，其粒度可以通過60目篩網。
[0024] 作為優(yōu)選，在步驟（6)中，所述的磁場取向成型，磁場方向為水平方向，平行于磁 環(huán)的上下平面，其所采用的磁場強度為〇. 1-1T，所采用的為脈沖磁場，加磁時間為5-20S， 成型壓力為12-25T/cm2,保壓時間為2-10s。
[0025] 作為優(yōu)選，在步驟（6)中，所述的縱磁熱處理，磁環(huán)整體處于水平磁場內，磁場水 平穿過磁環(huán)上下平面，采用的磁場強度為10-lOOOGs;熱處理溫度為400-550度，保溫時間 為10-200分鐘，采用氮氣或者惰性氣體，采用多段升降溫曲線，200度以下升溫速率小于5 度 /min〇
[0026] 本發(fā)明的有益效果是：在非晶磁芯內部形成磁疇，降低矯頑力和損耗，可以進一步 降低磁芯損耗，提高磁導率，以及提高磁芯軟磁性能，并降低成本。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步的描述。
[0028] 實施例1 :
[0029] 將Fe78Si9B13#晶帶材進行脆化處理，脆化溫度為200度，脆化時間為200分鐘； 脆化后的非晶帶材首先用破碎機進行破碎，然后采用氣流磨進行破碎，得到非晶金屬粉末； 將非晶金屬粉末篩分，進行粒度配比，+150目占5%，-150-+200目占70%，-200-+300目 占25% ;將配比后的非晶粉末進行鈍化處理，采用的鈍化劑為磷酸丙酮溶液，其中磷酸含量 為磁粉量的0. 1%，丙酮含量為磁粉量的2% ;將磷酸鈍化的非晶粉末進行絕緣包覆處理， 包覆劑為高嶺土、滑石粉、玻璃粉、B203、A1203、MgO中的一種或多種，粒度為-600目，加入量 為非晶金屬粉末重量的〇.lwt% ;加入環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或酚醛環(huán)氧樹脂中的一種或多種 作為粘結劑，以丙酮作為稀釋劑，加入量為非晶金屬粉末重量的lwt%，將包覆后的非晶磁 粉進行造粒處理，造粒粒度為-60目；將造粒后的非晶磁粉，進行磁場取向成型，磁場方向 為水平方向，平行于磁環(huán)的上下平面，磁場強度為1T，加磁時間為5s，成型壓力為25T/cm2， 保壓時間為2s，獲得毛坯；將取向成型后的磁芯進行縱磁熱處理，磁場方向水平穿過磁環(huán) 上下平面，磁芯整體處于磁場當中，在非晶磁芯內部形成磁疇，起到降低矯頑力和損耗的目 的，采用的磁場強度為l〇Gs，熱處理溫度為400度，保溫時間為200分鐘，用氮氣或者惰性氣 體進行保護，避免氧化，惡化磁性能，采用多段升降溫曲線，200度以下升溫速率小于5° / min，以緩慢排除磁芯內部膠水，避免開裂。熱處理后的磁芯冷卻后進行噴漆處理，獲得最終 廣品，磁性能如表1所不。
[0030] 對比例1 :
[0031] 過程及條件與實施例1完全相同，成型及熱處理過程中不加磁場，獲得的產品性 能如表1所示。
[0032] 實施例2:
[0033] 將Fe79Si7B14#晶帶材進行脆化處理，脆化溫度為400度，脆化時間為10分鐘；脆 化后的非晶帶材首先用破碎機進行破碎，然后采用氣流磨進行破碎，得到非晶金屬粉末；將 非晶金屬粉末篩分，進行粒度配比，+150目占30%，-150-+200目占40%，-200-+300目 占30% ;將配比后的非晶粉末進行鈍化處理，采用的鈍化劑為磷酸丙酮溶液，其中磷酸含 量為磁粉量的3%，丙酮含量為磁粉量的10% ;將磷酸鈍化的非晶粉末進行絕緣包覆處理， 包覆劑為高嶺土、滑石粉、玻璃粉、B203、A1203、MgO中的一種或多種，粒度為-600目，加入 量為2wt% ;加入環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或酚醛環(huán)氧樹脂中的一種或多種作為粘結劑，以丙 酮作為稀釋劑，加入量為磁粉重量的lwt%，將包覆后的非晶磁粉進行造粒處理，造粒粒度 為-60目；將造粒后的非晶磁粉，進行磁場取向成型，磁場方向為水平方向，平行于磁環(huán)的 上下平面，磁場強度為0. 1T，加磁時間為20s，成型壓力為12T/cm2,保壓時間為10s，獲得 毛坯；將取向成