耐腐蝕軟磁合金及其粉末的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明與金屬磁性材料領(lǐng)域相關(guān)，特別有關(guān)于一種耐腐蝕、高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度金 屬軟磁合金及其粉末。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代集成電路、芯片、各種電子元器件技術(shù)W及無線互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，目前智能 化已經(jīng)成為信息社會的主流趨勢；各種直流負(fù)載由于其較高的能量轉(zhuǎn)換效率、較小的體積 及較高的穩(wěn)定性等原因而被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備，例如智能手機(jī)、汽車電子、智能電 視、平板電腦、筆記型電腦、LED電視、各種通訊終端及伺服器、智能家電等。
[0003] 各種智能設(shè)備的出現(xiàn)，帶動了相關(guān)電子元器件的技術(shù)進(jìn)步。其中，磁性元器件作 為各種智能電子設(shè)備的升降壓、濾波電感得到了普遍應(yīng)用，例如金屬磁粉芯、一體成型電感 等。
[0004] -體成型電感又稱為「集成電感」，它的主要技術(shù)特征在于將勵磁的銅線圈至于磁 性金屬粉末內(nèi)部并在成型機(jī)上與磁性金屬粉末同時成型，因此免去了繁瑣的繞線工序W及 獲得良好的EMI(電磁干擾）特性，同時方便在集成電路上自動化貼裝。總而言之，一體成 型電感是一類具有短流程、高性能、自動化程度高的現(xiàn)代電子元器件，是現(xiàn)代直流負(fù)載設(shè)備 (尤其是智能電子設(shè)備）不可或缺的重要電子元器件。
[0005] 通常，一體成型電感的材料由金屬軟磁粉末和銅線構(gòu)成。金屬軟磁粉末通常是撰 基鐵粉、化化Si合金粉末、化Si合金粉末、霧化鐵粉等，W上金屬粉末具有較好的軟磁特 性。W上合金制品在長期使用過程中不可避免地出現(xiàn)鎊蝕，尤其是在汽車電子等領(lǐng)域；因此 行業(yè)內(nèi)通常在化Si合金中慘入鉛元素5. 5原子百分比W上來提高其耐蝕性；但鉛元素的加 入不可避免地降低合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，為此鉛的加入量一般受到此條件限制，為了解 決此問題可W通過兩種方法改善；（1)在制品外部覆蓋一層防腐蝕涂層。該方法帶來的麻 煩是使制程變得復(fù)雜、成本升高；（2)改善粉末的絕緣包覆技術(shù)，例如利用球磨法使其形成 堅固的純化層，利用粘結(jié)劑改善粉末表面特性。
[0006] 然而，W上方法都必須W犧牲飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度為代價。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的一目的，在于提供一種耐腐蝕、高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度金屬軟磁合金，藉由加 入鉛，在合金表面形成氧化鉛純化層，使其在保持飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度基本不變的前提下，增強(qiáng) 合金的耐腐蝕性。
[0008] 為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明是為一種耐腐蝕軟磁合金，合金成分的原子百分比 組成滿足關(guān)系式：化iw-a-b-e-dSi。(CfbAle)Md，其中，M選自Cu、Sn、Ni、Mo、W、V、佩、化、Ti、Zr、 冊、八徑中的一種或一種^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] 進(jìn)一步而言，軟磁合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度大于等于1. 35T。
[0010] 進(jìn)一步而言，軟磁合金的初始相對磁導(dǎo)率大于10000。
[0011] 進(jìn)一步而言，軟磁合金的耐腐蝕特性在85C和85%濕度條件下，達(dá)到1000小時W 上。
[0012] 進(jìn)一步而言，軟磁合金的HRC硬度小于等于30。
[0013] 本發(fā)明的另一目的，在于提供一種耐腐蝕、高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度金屬軟磁合金制成 的粉末，其平均粒徑〇5。在5-50ym之間。
[0014] 進(jìn)一步而言，粉末的表面氧含量小于2000ppm。
[0015] 進(jìn)一步而言，粉末的振實密度大于3. 8g/cm3。
[0016] 進(jìn)一步而言，粉末的形狀近似球形，長寬比不大于3 ;1。
[0017] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的耐腐蝕、高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度金屬軟磁合金及其粉末，可 解決該領(lǐng)域中為提高耐腐蝕性而使飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度降低的矛盾。
[0018]W下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【具體實施方式】
[0019]W下詳細(xì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容。
[0020] 本發(fā)明提供了一種耐腐蝕、高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度金屬軟磁合金及其粉末，其合金成 分的原子百分比組成滿足關(guān)系式；化1〇。_一_。_<151。(化41。)14，其中，1選自〇1、511、化、1〇、胖、￥、 Nb、Ta、Ti、Zr、Hf、Ag中的一種或一種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。本發(fā)明在Fe中添加Si，Cr，Al和M等金屬 各別的作用；添加Si可W提高電阻率，添加化、A1可W提高抗耐腐蝕性和電阻率，添加M主 要作用是降低矯頑力、提高磁導(dǎo)率，W及次要的作用為提高抗耐腐蝕性和電阻率。當(dāng)a小于 2. 0時會發(fā)生電阻率低的不利情況和大于12. 0時會發(fā)生材料硬度很高的不利情況。當(dāng)b小 于0. 1時耐蝕性會降低和大于5. 0時會導(dǎo)致材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度（Bs)降低。當(dāng)C小于 0. 1時耐蝕性會降低和大于8. 0時會導(dǎo)致材料Bs降低。當(dāng)d小于0. 1時其不起作用和大于 2. 0時導(dǎo)致材料成本大大提高。該合金成分鐵原子百分比大于等于85%W保證合金的晶體 結(jié)構(gòu)常溫下為鐵素體，該樣合金具有良好的塑性。
[0021] 本發(fā)明的軟磁合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度大于等于1.35T，初始相對磁導(dǎo)率大于 10000。軟磁合金的耐腐蝕特性在85C和85%濕度條件下，達(dá)到1000小時W上。軟磁合金 的HRC硬度小于等于30。
[0022] 本發(fā)明的軟磁合金粉末是采用水霧化、氣霧化或水氣聯(lián)合霧化方法制備，具體步 驟如下；合金的原材料在巧巧中先經(jīng)過攝氏1400-1600度的高溫烙煉，合金液體分別經(jīng)過 去氧、脫碳、脫硫、脫磯等過程，最后去除多余的合金殘渣；然后將純凈的合金液體倒入用于 承接合金液體的烙體的一中間包，中間包的底部有露眼，用于使合金液體均勻流出，合金液 體通過中間包的露眼流出并瞬間被高壓流體破碎及冷卻；霧化壓力不低于10公斤/平方 厘米，然后收集霧化的粉末。如果是水霧化或水氣組合霧化，在霧化成型后需在真空干燥箱 烘干，烘干的溫度在80-12(TC之間，烘干時間隨溫度升高而降低，在60-600分鐘之間根據(jù) 具體情況選擇，選擇的依據(jù)就是粉末是否干燥無水汽。由此獲得的合金粉末具有W下特征： (1)表面氧含量小于2000ppm，（2)振實密度大于3. 8g/cm3,（3)平均粒徑〇5。在5-50ym之 間，（4)粉末形狀近似球形，長寬比不大于3 ;1。
[002引（實施例）
[0024]實施例1
[00巧]合金的原材料在巧巧中先經(jīng)過攝氏1400-1600度的高溫烙煉，合金液體分別經(jīng)過 去氧、脫碳、脫硫、脫磯等過程，最后去除多余的合金殘渣，然后用陶瓷巧巧取樣分析。合金 的成分如下表：
[0026]
【主權(quán)項】
1. 一種耐腐蝕軟磁合金，合金成分的原子百分比組成滿足關(guān)系式： Fe10(l- a-b-c-dSia (CrbAlc)Md，其中，M選自Cu、Sn、Ni、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf、Ag 中的一種或 一種以上；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. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕軟磁合金，其特征在于，該軟磁合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng) 度大于等于1.35T。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕軟磁合金，其特征在于，該軟磁合金的初始相對磁導(dǎo) 率大于10000。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕軟磁合金，其特征在于，該軟磁合金的耐腐蝕特性在 85°C和85%濕度條件下，達(dá)到1000小時以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕軟磁合金，其特征在于，該軟磁合金的HRC硬度小于等 于30。
6. -種以權(quán)利要求1所述的耐腐蝕軟磁合金制成的軟磁合金粉末，其特征在于，該軟 磁合金粉末的平均粒徑D5c!在5-50ym之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的軟磁合金粉末，其特征在于，該軟磁合金粉末的表面氧含量 小于 2000ppm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的軟磁合金粉末，其特征在于，該軟磁合金粉末的振實密度大 于 3. 8g/cm3。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的軟磁合金粉末，其特征在于，該軟磁合金粉末的形狀近似球 形，長寬比不大于3 :1。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種耐腐蝕軟磁合金及其粉末，合金成分的原子百分比組成滿足關(guān)系式：Fe100-a-b-c-dSia(CrbAlc)Md，其中，M選自Cu、Sn、Ni、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf、Ag中的一種或一種以上；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分類】H01F1-147, H01F1-20
【公開號】CN104766683
【申請?zhí)枴緾N201410006695
【發(fā)明人】郭峰
【申請人】昆山瑪冀電子有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2014年1月7日