耐腐蚀软磁合金及其粉末的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明与金属磁性材料领域相关，特别有关于一种耐腐蚀、高饱和磁感应强度金 属软磁合金及其粉末。
【背景技术】
[0002] 随着现代集成电路、芯片、各种电子元器件技术W及无线互联网的发展，目前智能 化已经成为信息社会的主流趋势；各种直流负载由于其较高的能量转换效率、较小的体积 及较高的稳定性等原因而被广泛应用于各种电子设备，例如智能手机、汽车电子、智能电 视、平板电脑、笔记型电脑、LED电视、各种通讯终端及伺服器、智能家电等。
[0003] 各种智能设备的出现，带动了相关电子元器件的技术进步。其中，磁性元器件作 为各种智能电子设备的升降压、滤波电感得到了普遍应用，例如金属磁粉芯、一体成型电感 等。
[0004] -体成型电感又称为「集成电感」，它的主要技术特征在于将励磁的铜线圈至于磁 性金属粉末内部并在成型机上与磁性金属粉末同时成型，因此免去了繁琐的绕线工序W及 获得良好的EMI(电磁干扰）特性，同时方便在集成电路上自动化贴装。总而言之，一体成 型电感是一类具有短流程、高性能、自动化程度高的现代电子元器件，是现代直流负载设备 (尤其是智能电子设备）不可或缺的重要电子元器件。
[0005] 通常，一体成型电感的材料由金属软磁粉末和铜线构成。金属软磁粉末通常是撰 基铁粉、化化Si合金粉末、化Si合金粉末、雾化铁粉等，W上金属粉末具有较好的软磁特 性。W上合金制品在长期使用过程中不可避免地出现镑蚀，尤其是在汽车电子等领域；因此 行业内通常在化Si合金中惨入铅元素5. 5原子百分比W上来提高其耐蚀性；但铅元素的加 入不可避免地降低合金的饱和磁感应强度，为此铅的加入量一般受到此条件限制，为了解 决此问题可W通过两种方法改善；（1)在制品外部覆盖一层防腐蚀涂层。该方法带来的麻 烦是使制程变得复杂、成本升高；（2)改善粉末的绝缘包覆技术，例如利用球磨法使其形成 坚固的纯化层，利用粘结剂改善粉末表面特性。
[0006] 然而，W上方法都必须W牺牲饱和磁感应强度为代价。
【发明内容】
[0007] 本发明的一目的，在于提供一种耐腐蚀、高饱和磁感应强度金属软磁合金，藉由加 入铅，在合金表面形成氧化铅纯化层，使其在保持饱和磁感应强度基本不变的前提下，增强 合金的耐腐蚀性。
[0008] 为了达成上述的目的，本发明是为一种耐腐蚀软磁合金，合金成分的原子百分比 组成满足关系式：化iw-a-b-e-dSi。(CfbAle)Md，其中，M选自Cu、Sn、Ni、Mo、W、V、佩、化、Ti、Zr、 册、八径中的一种或一种^上；其中5.0《3+6+〇+(1《15.0,2.0《3《12.0,0.1《13《5.0， 0. 1《c《8. 0,0. 1《d《2。
[0009] 进一步而言，软磁合金的饱和磁感应强度大于等于1. 35T。
[0010] 进一步而言，软磁合金的初始相对磁导率大于10000。
[0011] 进一步而言，软磁合金的耐腐蚀特性在85C和85%湿度条件下，达到1000小时W 上。
[0012] 进一步而言，软磁合金的HRC硬度小于等于30。
[0013] 本发明的另一目的，在于提供一种耐腐蚀、高饱和磁感应强度金属软磁合金制成 的粉末，其平均粒径〇5。在5-50ym之间。
[0014] 进一步而言，粉末的表面氧含量小于2000ppm。
[0015] 进一步而言，粉末的振实密度大于3. 8g/cm3。
[0016] 进一步而言，粉末的形状近似球形，长宽比不大于3 ;1。
[0017] 相较于现有技术，本发明的耐腐蚀、高饱和磁感应强度金属软磁合金及其粉末，可 解决该领域中为提高耐腐蚀性而使饱和磁感应强度降低的矛盾。
[0018]W下结合具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【具体实施方式】
[0019]W下详细本发明的技术内容。
[0020] 本发明提供了一种耐腐蚀、高饱和磁感应强度金属软磁合金及其粉末，其合金成 分的原子百分比组成满足关系式；化1〇。_一_。_<151。(化41。)14，其中，1选自〇1、511、化、1〇、胖、￥、 Nb、Ta、Ti、Zr、Hf、Ag中的一种或一种W上；其中 5. 0《a+b+c+d《15. 0,2. 0《a《12. 0， 0. 1《b《5. 0,0. 1《c《8. 0,0. 1《d《2。本发明在Fe中添加Si，Cr，Al和M等金属 各别的作用；添加Si可W提高电阻率，添加化、A1可W提高抗耐腐蚀性和电阻率，添加M主 要作用是降低矫顽力、提高磁导率，W及次要的作用为提高抗耐腐蚀性和电阻率。当a小于 2. 0时会发生电阻率低的不利情况和大于12. 0时会发生材料硬度很高的不利情况。当b小 于0. 1时耐蚀性会降低和大于5. 0时会导致材料的饱和磁感应强度（Bs)降低。当C小于 0. 1时耐蚀性会降低和大于8. 0时会导致材料Bs降低。当d小于0. 1时其不起作用和大于 2. 0时导致材料成本大大提高。该合金成分铁原子百分比大于等于85%W保证合金的晶体 结构常温下为铁素体，该样合金具有良好的塑性。
[0021] 本发明的软磁合金的饱和磁感应强度大于等于1.35T，初始相对磁导率大于 10000。软磁合金的耐腐蚀特性在85C和85%湿度条件下，达到1000小时W上。软磁合金 的HRC硬度小于等于30。
[0022] 本发明的软磁合金粉末是采用水雾化、气雾化或水气联合雾化方法制备，具体步 骤如下；合金的原材料在巧巧中先经过摄氏1400-1600度的高温烙炼，合金液体分别经过 去氧、脱碳、脱硫、脱磯等过程，最后去除多余的合金残渣；然后将纯净的合金液体倒入用于 承接合金液体的烙体的一中间包，中间包的底部有露眼，用于使合金液体均匀流出，合金液 体通过中间包的露眼流出并瞬间被高压流体破碎及冷却；雾化压力不低于10公斤/平方 厘米，然后收集雾化的粉末。如果是水雾化或水气组合雾化，在雾化成型后需在真空干燥箱 烘干，烘干的温度在80-12(TC之间，烘干时间随温度升高而降低，在60-600分钟之间根据 具体情况选择，选择的依据就是粉末是否干燥无水汽。由此获得的合金粉末具有W下特征： (1)表面氧含量小于2000ppm，（2)振实密度大于3. 8g/cm3,（3)平均粒径〇5。在5-50ym之 间，（4)粉末形状近似球形，长宽比不大于3 ;1。
[002引（实施例）
[0024]实施例1
[00巧]合金的原材料在巧巧中先经过摄氏1400-1600度的高温烙炼，合金液体分别经过 去氧、脱碳、脱硫、脱磯等过程，最后去除多余的合金残渣，然后用陶瓷巧巧取样分析。合金 的成分如下表：
[0026]
【主权项】
1. 一种耐腐蚀软磁合金，合金成分的原子百分比组成满足关系式： Fe10(l- a-b-c-dSia (CrbAlc)Md，其中，M选自Cu、Sn、Ni、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf、Ag 中的一种或 一种以上；其中 5. 0 彡a+b+c+d彡 15. 0,2. 0 彡a彡 12. 0,0?I彡b彡 5. 0,0?I彡c彡 8. 0， 0.I^d^ 2〇
2. 根据权利要求1所述的耐腐蚀软磁合金，其特征在于，该软磁合金的饱和磁感应强 度大于等于1.35T。
3. 根据权利要求1所述的耐腐蚀软磁合金，其特征在于，该软磁合金的初始相对磁导 率大于10000。
4. 根据权利要求1所述的耐腐蚀软磁合金，其特征在于，该软磁合金的耐腐蚀特性在 85°C和85%湿度条件下，达到1000小时以上。
5. 根据权利要求1所述的耐腐蚀软磁合金，其特征在于，该软磁合金的HRC硬度小于等 于30。
6. -种以权利要求1所述的耐腐蚀软磁合金制成的软磁合金粉末，其特征在于，该软 磁合金粉末的平均粒径D5c!在5-50ym之间。
7. 根据权利要求6所述的软磁合金粉末，其特征在于，该软磁合金粉末的表面氧含量 小于 2000ppm。
8. 根据权利要求6所述的软磁合金粉末，其特征在于，该软磁合金粉末的振实密度大 于 3. 8g/cm3。
9. 根据权利要求6所述的软磁合金粉末，其特征在于，该软磁合金粉末的形状近似球 形，长宽比不大于3 :1。
【专利摘要】本发明提供了一种耐腐蚀软磁合金及其粉末，合金成分的原子百分比组成满足关系式：Fe100-a-b-c-dSia(CrbAlc)Md，其中，M选自Cu、Sn、Ni、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf、Ag中的一种或一种以上；其中5.0≤a+b+c+d≤15.0，2.0≤a≤12.0，0.1≤b≤5.0，0.1≤c≤8.0，0.1≤d≤2。
【IPC分类】H01F1-147, H01F1-20
【公开号】CN104766683
【申请号】CN201410006695
【发明人】郭峰
【申请人】昆山玛冀电子有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年1月7日