一种软磁电感铁芯材料及制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种软磁电感铁芯材料及制造方法，其材料料组成包括有8.5％的硅、4.37％的铝、0.012％的硼，其余为铁及不可避免的杂质；制造方法包括有材料组成，熔炼成合金锭、粉碎、包覆、压制、热处理及表面处理工序。通过本技术方案，所得到的软磁电感铁芯材料，不仅在磁损耗方面有所降低，而且其温度系数也有所减小。
【专利说明】 一种软磁电感铁芯材料及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于磁性材料领域，具体是指一种用于电感铁芯材料及制造方法。
【背景技术】
[0002]现在软磁电感铁芯主要使用于开关电源上稳定转换器用的电感铁芯、低噪音滤波器以及脉冲变压器的铁芯等方面。现在主要使用软磁铁硅铝合金粉芯来生产软磁电感铁芯，其主要是因为较高的电阻率和在弱磁场中具有较高的磁导率、磁损耗低及能量储存能力高的优点，成为软磁领域的主要材料。
[0003]现使用的软磁铁硅铝合金中，基本上是采用重量百分比为8?12%的硅、4?7%的铝、其余为铁的合金。该合金材料较原使用的纯铁软磁芯粉在磁损耗方面有较大的提高，但是依然不能满足某些方面的需要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是对现有的软磁铁硅铝合金材料及制造方法提出改进技术方案，通过本技术方案，能够在保证其原有性能的情况下，减少磁损耗。
[0005]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种软磁电感铁芯材料,其组成按重量百分比包括有,8.5 %的娃、4.37 %的招、
0.012%的硼，其余为铁及不可避免的杂质。
[0007]所述硼是以硼砂加入到软磁电感铁芯材料中。
[0008]一种软磁电感铁芯制造方法，
[0009]按重量百分比包括有，8.5%的硅、4.37%的铝、0.012%的硼，其余为铁及不可避免的杂质配料；
[0010]将工业纯铁、结晶硅、纯铝按上述比例投入的高频感应炉内冶炼，待材料全部熔化后投入0.012%的硼，在达到熔炼温度后需要孕育30分钟后进行浇铸；在浇铸成锭后需要在等温下快速冷却，冷却速度不低于30°C /分钟；
[0011]用机械方法将合金铸锭粗破碎成25毫米以下的料块，将这些料块置入具有氢气保护气氛的通用还原炉内并在1200°C左右的温度条件下保温2小时左右后冷却，此处依然使用等温快速冷却，冷却速度不低于30°C /分钟；再用颚式破碎机进一步将这些料块破碎成小于5毫米的料块，再用振动球磨粉碎成100目以下的合金粉末，将该合金粉末置入具有氢气保护气氛的通用还原炉内在900°C左右的温度条件下保温I小时进行应力退火处理，之后筛分；
[0012]按照100?200目占20%、200?300目占25%、350目以下总计占55%的质量比
对合金粉末的粒度进行调配，之后用重铬酸钾溶液进行钝化处理，在合金粉末的表面形成包覆膜，用高岭土进行绝缘；
[0013]再将相当于合金粉末质量的2.4%的粘接剂胶液加入合金粉末中，通过搅拌机充分搅拌混合均匀，造粒烘干后，筛分成小于40目的粉末，再添加硬脂酸锌作脱模剂；[0014]将合金粉末加入模具中在1000?1200MPa的压力压制成型，在1.5帕左右的真空、在450°C左右的保护气氛热处理炉中保温15分钟后在该温度压力为1000?1200MPa进行二次压制，压制后在1.5帕左右的真空、在600°C左右的保护气氛热处理炉中保温40分钟左右进行去除压制应力的热处理；
[0015]最后用改良型环氧树脂油漆涂覆在粉芯的表面得到软磁电感铁芯。
[0016]所述硼是以硼砂方式投入。
[0017]所述粘接剂胶液是通过将等质量的无水乙醇和醋酸乙酯混合，然后在搅拌中慢慢倒入与无水乙醇等质量的磁粉粘接剂，至三者完全相互溶解即得胶液。
[0018]本发明的有益效果是:
[0019]通过本技术方案，所得到的软磁电感铁芯材料，不仅在磁损耗方面有所降低，而且其温度系数也有所减小。
【具体实施方式】
[0020]以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案。
[0021]一种软磁电感铁芯材料，其组成按重量百分比包括有，8.5%的硅、4.37%的铝、
0.012%的硼，其余为铁及不可避免的杂质。
[0022]本材料在炼制过程中与现有的软磁铁硅铝合金的区别不多，其主要的生产工艺是:
[0023]按重量百分比包括有，8.5%的硅、4.37%的铝、0.012%的硼，其余为铁及不可避免的杂质配料。
[0024]先将工业纯铁、结晶硅、纯铝按比例投入的高频感应炉内冶炼，待材料全部熔化后投入0.012%的硼，硼是以硼砂方式投入的，在达到熔炼温度后需要孕育30分钟后进行浇铸；在浇铸成锭后需要在等温下快速冷却，冷却速度不低于30°C /分钟。
[0025]用机械方法将合金铸锭粗破碎成25毫米以下的料块，将这些料块置入具有氢气保护气氛的通用还原炉内并在1200°C左右的温度条件下保温2小时左右后冷却，此处依然使用等温快速冷却，冷却速度不低于30°C /分钟；再用颚式破碎机进一步将这些料块破碎成小于5毫米的料块，再用振动球磨粉碎成100目以下的合金粉末，将该合金粉末置入具有氢气保护气氛的通用还原炉内在900°C左右的温度条件下保温I小时进行应力退火处理，之后筛分。
[0026]按照100?200目占20%、200?300目占25%、350目以下总计占55%的质量比
对合金粉末的粒度进行调配，之后用重铬酸钾溶液进行钝化处理，在合金粉末的表面形成包覆膜，用高岭土进行绝缘。
[0027]粘接剂采用现常规使用的材料，即将等质量的无水乙醇和醋酸乙酯混合，然后在搅拌中慢慢倒入与无水乙醇等质量的市售磁粉粘接剂，至三者完全相互溶解即得胶液；再将相当于合金粉末质量的2.4%的胶液加入合金粉末中，通过搅拌机充分搅拌混合均匀，造粒烘干后，筛分成小于40目的粉末，再添加硬脂酸锌作脱模剂，将合金粉末加入模具中在1000?1200MPa的压力压制成型，在1.5帕左右的真空、在450°C左右的保护气氛热处理炉中保温15分钟后在该温度压力为1000?1200MPa进行二次压制，压制后在1.5帕左右的真空、在600°C左右的保护气氛热处理炉中保温40分钟左右进行去除压制应力的热处理， 最后用改良型环氧树脂油漆涂覆在粉芯的表面得到软磁电感铁芯。
【权利要求】
1.一种软磁电感铁芯材料，其特征在于:其组成按重量百分比包括有，8.5%的硅、4.37%的铝、0.012%的硼，其余为铁及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的软磁电感铁芯材料，其特征在于:所述硼是以硼砂加入到软磁电感铁芯材料中。
3.一种软磁电感铁芯制造方法，其特征在于: 包括有材料组成，按重量百分比包括有，8.5%的硅、4.37%的铝、0.012%的硼，其余为铁及不可避免的杂质； 将工业纯铁、结晶硅、纯铝按上述比例投入的高频感应炉内冶炼，待材料全部熔化后投入0.012%的硼，在达到熔炼温度后需要孕育30分钟后进行浇铸；在浇铸成锭后需要在等温下快速冷却，冷却速度不低于30°C /分钟； 用机械方法将合金铸锭粗破碎成25毫米以下的料块，将这些料块置入具有氢气保护气氛的通用还原炉内并在1200°C左右的温度条件下保温2小时左右后冷却，此处依然使用等温快速冷却，冷却速度不低于30°C /分钟；再用颚式破碎机进一步将这些料块破碎成小于5毫米的料块，再用振动球磨粉碎成100目以下的合金粉末，将该合金粉末置入具有氢气保护气氛的通用还原炉内在900°C左右的温度条件下保温I小时进行应力退火处理，之后筛分； 按照100?200目占20%、200?300目占25%、350目以下总计占55%的质量比对合金粉末的粒度进行调配，之后用重铬酸钾溶液进行钝化处理，在合金粉末的表面形成包覆膜，用高岭土进行绝缘； 将等质量的无水乙醇和醋酸乙酯混合，然后在搅拌中慢慢倒入与无水乙醇等质量的磁粉粘接剂，至三者完全相互溶解即得胶液；再将相当于合金粉末质量的2.4%的胶液加入合金粉末中，通过搅拌机充分搅拌混合均匀，造粒烘干后，筛分成小于40目的粉末，再添加硬脂酸锌作脱模剂； 将合金粉末加入模具中在1000?1200MPa的压力压制成型，在1.5帕左右的真空、在450°C左右的保护气氛热处理炉中保温15分钟后在该温度压力为1000?1200MPa进行二次压制，压制后在1.5帕左右的真空、在600°C左右的保护气氛热处理炉中保温40分钟左右进行去除压制应力的热处理； 最后用改良型环氧树脂油漆涂覆在粉芯的表面得到软磁电感铁芯。
4.根据权利要求3所述的软磁电感铁芯制造方法，其特征在于:所述粘接剂胶液是通过将等质量的无水乙醇和醋酸乙酯混合，然后在搅拌中慢慢倒入与无水乙醇等质量的磁粉粘接剂，至三者完全相互溶解即得胶液。
【文档编号】B22F3/16GK103578679SQ201310516567
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】任静儿 申请人:任静儿