一种软磁复合材料的配方以及制备方法发明专利

专利名称：一种软磁复合材料的配方以及制备方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210807781.X

专利申请（专利权）人：陕西华夏粉末冶金有限责任公司
权利人地址：陕西省咸阳市西咸新区沣西新城丰信路1438号

专利发明（设计）人：杨聪斌,石鲁豫,宋晓波,王留永,魏志刚,任江涛

专利摘要：本发明公开了一种软磁复合材料的配方以及制备方法，具体包括如下配方：FeSiAl粉芯30～40wt％、FeSi粉芯20～30wt％、FeSiCr粉芯10～20wt％、锶铁氧体粉10～40wt％、钡铁氧体粉20～40wt％以及改性硬脂酸锌5～8wt％，改性硬脂酸锌能够提升脱模效率和质量，所述改性硬脂酸锌的制备方式如下：S1：称取8～14g氢氧化铝,加入100～186mL水配制成质量分数为4～7％的浆料；通过本发明设计的改性硬脂酸锌，在脱模中，能够提升润滑效果，避免出现粘结的现象，使得不粘性得到提升，保证成品质量，同时该种制备方式十分简单，易于上手；在后期制备的制粉中，即可实现初步的绝缘处理，配合后期的绝缘处理，能够提升绝缘的质量，从而使得成品质量也得到提升。

主权利要求：
1.一种软磁复合材料，其特征在于：具体包括如下配方：FeSiAl粉30～40wt％、FeSi粉
20～30wt％、FeSiCr粉10～20wt％、锶铁氧体粉10～40wt％、钡铁氧体粉20～40wt％以及改性硬脂酸锌5～8wt％；
所述改性硬脂酸锌的制备方式如下：S1：称取8～14g氢氧化铝,加入100～186mL水配制成质量分数为4～7％的浆料；S2：在浆料中，加入130～160g硬脂酸锌,升温搅拌；S3：恒温反应3～5h后，过滤洗涤，于90～110°C下烘干即得到改性硬脂酸锌；在所述S2中，升温的速率为5～8°C/min，初始温度为20～22°C，最高温度为100～110°C，搅拌速度为30～60r/min；
软磁复合材料的制备方法包括如下步骤：步骤一：制粉，将纳米无机氧化物分散到硅烷水解物中，获得绝缘分散液，再将FeSiAl粉、FeSi粉、FeSiCr粉、锶铁氧体粉、钡铁氧体粉加入到绝缘分散液中，搅拌混合，随后取出清洗并干燥，获得绝缘软磁粉体；步骤二：绝缘处理，用两层以上的电绝缘性无机纳米填料涂覆步骤一中获得的绝缘软磁粉体，形成绝缘的铁磁粉末；步骤三：粘结，将铁磁粉末表面涂覆改性硬脂酸锌；步骤四：压制及热处理，将步骤三中的产品进行压制并热处理；所述步骤一中的搅拌速率为60～100r/min，搅拌时间为
20～40min；所述步骤四中的压制时间20～30min，压制压力为700～2000MPa，热处理的温度为400～800°C；所述步骤一中的干燥温度为300～600°C，干燥时间为30～50min。 说明书 : 一种软磁复合材料的配方以及制备方法技术领域[0001] 本发明属于软磁复合材料制备技术领域，具体涉及一种软磁复合材料的配方以及制备方法。背景技术[0002] 软磁复合材料是一类广泛应用于电力电子领域的功能材料，主要应用在各类大功率电感和变压器等磁性器件中。由于此类材料具有高的饱和磁化强度和较大的电阻率，在千赫兹频段的大功率电子系统中得到广泛应用。[0003] 在软磁复合材料的制备中，会采用硬脂酸锌作为脱模剂，该种材质虽然能够达到润滑脱模的效果，但在实际使用中，仍存在局部粘结的现象，影响成品质量，并对生产也造成一定影响，同时在后期的制备中，仅仅通过单一的绝缘处理，在后期成本质量不高，也存在较多不足的地方。发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种软磁复合材料的配方以及制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有使用的脱模剂仍然存在粘结现象，且整体活性度较低的问题。[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种软磁复合材料的配方，具体包括如下配方：FeSiAl粉芯30～40wt％、FeSi粉芯20～30wt％、FeSiCr粉芯10～20wt％、锶铁氧体粉10～40wt％、钡铁氧体粉20～40wt％以及改性硬脂酸锌5～8wt％，改性硬脂酸锌能够提升脱模效率和质量。[0006] 作为本发明的一种优选的技术方案，所述改性硬脂酸锌的制备方式如下：[0007] S1：称取8～14g氢氧化铝,加入100～186mL水配制成质量分数为4～7％的浆料；[0008] S2：在浆料中，加入130～160g硬脂酸锌,升温搅拌，加快反应速率；[0009] S3：恒温反应3～5h后，过滤洗涤，去除杂质，于90～110℃下烘干即得到改性硬脂酸锌。[0010] 作为本发明的一种优选的技术方案，在所述S2中，升温的速率为5～8℃/min，初始温度为20～22℃，通过逐渐升温，能够实现高效全面的反应，最高温度为100～110℃，搅拌速度为30～60r/min。[0011] 一种软磁复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：[0012] 步骤一：制粉，将纳米无机氧化物分散到硅烷水解物中，获得绝缘分散液，再将FeSiAl粉芯、FeSi粉芯、FeSiCr粉芯、锶铁氧体粉、钡铁氧体粉加入到绝缘分散液中，搅拌混合，随后取出清洗并干燥，获得绝缘软磁粉体；[0013] 步骤二：绝缘处理，用两层以上的电绝缘性无机纳米填料涂覆步骤一中获得的绝缘软磁粉体，与步骤一中的绝缘处理形成双重绝缘，形成绝缘的铁磁粉末；[0014] 步骤三：粘结，将铁磁粉末表面涂覆改性硬脂酸锌，便于后期的脱模；[0015] 步骤四：压制及热处理，将步骤三中的产品进行压制并热处理。[0016] 作为本发明的一种优选的技术方案，所述步骤一中的搅拌速率为60～100r/min，搅拌时间为20～40min。[0017] 作为本发明的一种优选的技术方案，所述步骤四中的压制时间20～30min，压制压力为700～2000MPa，实现定型加工，热处理的温度为400～800℃。[0018] 作为本发明的一种优选的技术方案，所述步骤一中的干燥温度为300～600℃，干燥时间为30～50min。[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0020] 通过本发明设计的改性硬脂酸锌，在脱模中，能够提升润滑效果，避免出现粘结的现象，使得不粘性得到提升，保证成品质量，同时该种制备方式十分简单，易于上手；在后期制备的制粉中，即可实现初步的绝缘处理，配合后期的绝缘处理，能够提升绝缘的质量，从而使得成品质量也得到提升。具体实施方式[0021] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0022] 实施例1[0023] 本发明提供一种技术方案：一种软磁复合材料的配方，具体包括如下配方：FeSiAl粉芯30wt％、FeSi粉芯20wt％、FeSiCr粉芯10wt％、锶铁氧体粉10wt％、钡铁氧体粉20wt％以及改性硬脂酸锌5wt％。[0024] 本实施例中，改性硬脂酸锌的制备方式如下：[0025] S1：称取8～14g氢氧化铝,加入100mL水配制成质量分数为4％的浆料；[0026] S2：在浆料中，加入130g硬脂酸锌,升温搅拌；[0027] S3：恒温反应3h后，过滤洗涤，于90℃下烘干即得到改性硬脂酸锌，设计的改性硬脂酸锌，在脱模中，能够提升润滑效果，避免出现粘结的现象，使得不粘性得到提升，保证成品质量。[0028] 本实施例中，在S2中，升温的速率为5℃/min，初始温度为20℃，最高温度为100℃，搅拌速度为30r/min。[0029] 一种软磁复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：[0030] 步骤一：制粉，将纳米无机氧化物分散到硅烷水解物中，获得绝缘分散液，再将FeSiAl粉芯、FeSi粉芯、FeSiCr粉芯、锶铁氧体粉、钡铁氧体粉加入到绝缘分散液中，搅拌混合，随后取出清洗并干燥，获得绝缘软磁粉体，在后期制备的制粉中，即可实现初步的绝缘处理，配合后期的绝缘处理，能够提升绝缘的质量；[0031] 步骤二：绝缘处理，用两层以上的电绝缘性无机纳米填料涂覆步骤一中获得的绝缘软磁粉体，形成绝缘的铁磁粉末；[0032] 步骤三：粘结，将铁磁粉末表面涂覆改性硬脂酸锌；[0033] 步骤四：压制及热处理，将步骤三中的产品进行压制并热处理。[0034] 本实施例中，步骤一中的搅拌速率为60r/min，搅拌时间为20min。[0035] 本实施例中，步骤四中的压制时间20min，压制压力为700MPa，热处理的温度为400℃。[0036] 本实施例中，步骤一中的干燥温度为300℃，干燥时间为30min。[0037] 实施例2[0038] 与本实施例1中的不同之处在于：本发明提供一种技术方案：一种软磁复合材料的配方，具体包括如下配方：FeSiAl粉芯30wt％、FeSi粉芯20wt％、FeSiCr粉芯10wt％、锶铁氧体粉20wt％、钡铁氧体粉20wt％以及改性硬脂酸锌8wt％。[0039] 本实施例中，改性硬脂酸锌的制备方式如下：[0040] S1：称取14g氢氧化铝,加入186mL水配制成质量分数为7％的浆料；[0041] S2：在浆料中，加入160g硬脂酸锌,升温搅拌；[0042] S3：恒温反应5h后，过滤洗涤，于110℃下烘干即得到改性硬脂酸锌，设计的改性硬脂酸锌，在脱模中，能够提升润滑效果，避免出现粘结的现象，使得不粘性得到提升，保证成品质量。[0043] 本实施例中，在S2中，升温的速率为8℃/min，初始温度为22℃，最高温度为110℃，搅拌速度为60r/min。[0044] 一种软磁复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：[0045] 步骤一：制粉，将纳米无机氧化物分散到硅烷水解物中，获得绝缘分散液，再将FeSiAl粉芯、FeSi粉芯、FeSiCr粉芯、锶铁氧体粉、钡铁氧体粉加入到绝缘分散液中，搅拌混合，随后取出清洗并干燥，获得绝缘软磁粉体，在后期制备的制粉中，即可实现初步的绝缘处理，配合后期的绝缘处理，能够提升绝缘的质量；[0046] 步骤二：绝缘处理，用两层以上的电绝缘性无机纳米填料涂覆步骤一中获得的绝缘软磁粉体，形成绝缘的铁磁粉末；[0047] 步骤三：粘结，将铁磁粉末表面涂覆改性硬脂酸锌；[0048] 步骤四：压制及热处理，将步骤三中的产品进行压制并热处理。[0049] 本实施例中，步骤一中的搅拌速率为100r/min，搅拌时间为40min。[0050] 本实施例中，步骤四中的压制时间30min，压制压力为2000MPa，热处理的温度为800℃。[0051] 本实施例中，步骤一中的干燥温度为600℃，干燥时间为50min。[0052] 实施例3[0053] 与上述实施例的不同之处在于：本发明提供一种技术方案：一种软磁复合材料的配方，具体包括如下配方：FeSiAl粉芯30wt％、FeSi粉芯20wt％、FeSiCr粉芯10wt％、锶铁氧体粉15wt％、钡铁氧体粉20wt％以及改性硬脂酸锌5wt％。[0054] 本实施例中，改性硬脂酸锌的制备方式如下：[0055] S1：称取10g氢氧化铝,加入156mL水配制成质量分数为5％的浆料；[0056] S2：在浆料中，加入140g硬脂酸锌,升温搅拌；[0057] S3：恒温反应4h后，过滤洗涤，于100℃下烘干即得到改性硬脂酸锌，设计的改性硬脂酸锌，在脱模中，能够提升润滑效果，避免出现粘结的现象，使得不粘性得到提升，保证成品质量。[0058] 本实施例中，在S2中，升温的速率为7℃/min，初始温度为21℃，最高温度为105℃，搅拌速度为40r/min。[0059] 一种软磁复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：[0060] 步骤一：制粉，将纳米无机氧化物分散到硅烷水解物中，获得绝缘分散液，再将FeSiAl粉芯、FeSi粉芯、FeSiCr粉芯、锶铁氧体粉、钡铁氧体粉加入到绝缘分散液中，搅拌混合，随后取出清洗并干燥，获得绝缘软磁粉体，在后期制备的制粉中，即可实现初步的绝缘处理，配合后期的绝缘处理，能够提升绝缘的质量；[0061] 步骤二：绝缘处理，用两层以上的电绝缘性无机纳米填料涂覆步骤一中获得的绝缘软磁粉体，形成绝缘的铁磁粉末；[0062] 步骤三：粘结，将铁磁粉末表面涂覆改性硬脂酸锌；[0063] 步骤四：压制及热处理，将步骤三中的产品进行压制并热处理。[0064] 本实施例中，步骤一中的搅拌速率为80r/min，搅拌时间为30min。[0065] 本实施例中，步骤四中的压制时间25min，压制压力为1500MPa，热处理的温度为700℃。[0066] 本实施例中，步骤一中的干燥温度为400℃，干燥时间为40min。[0067] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

专利地区：陕西

专利申请日期：2022-07-11

专利公开日期：2024-11-22

专利公告号：CN115036090B