【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于軟磁材料制備，更具體地，涉及一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法及應用。
技術介紹
1、軟磁復合材料(金屬磁粉心，smcs)一般由絕緣的磁性粉末壓制而成，因其具有磁各向同性、高居里溫度、低損耗、分布式氣隙以及易于成型制造等特點，相較于傳統(tǒng)的硅鋼片、軟磁鐵氧體存在明顯的優(yōu)勢，已成為高頻率、高功率應用場景下磁性元器件的關鍵材料。
2、金屬軟磁粉末表面的絕緣包覆層是smcs實現(xiàn)高頻低渦流損耗的關鍵，因此絕緣包覆對于軟磁復合材料的高頻化發(fā)展至關重要。在軟磁復合材料的生產(chǎn)過程中，需要提高磁粉的包覆層均勻性，同時要求包覆工藝成本低且效率高。因此，亟需開發(fā)低成本、高效的軟磁粉末包覆方法。
3、關于金屬軟磁粉末包覆方法的相關研究報道較多，從包覆層的物質構成來看，目前主要分為有機包覆物與無機包覆物兩大類。其中，環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、有機硅樹脂等具有熱固性高分子材料在低溫固化條件下應用較多；而通過表面磷化反應形成的磷酸鹽或其他反應形成的sio2、al2o3等無機包覆層一般滿足高溫退火工藝的應用需求。
4、綜合來看，盡管有機包覆層能有效包裹磁粉并填充磁粉之間的空隙，但其較差的高溫耐受性使其在嚴苛環(huán)境時具有分解失效的風險。無機包覆層的高溫耐受性較好，但一般制備方法較為復雜，這些方法也會在一定程度存在環(huán)境不友好、成本高、包覆效率低、包覆層不均勻等問題。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本專利技術提供了一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法
2、為實現(xiàn)上述目的，按照本專利技術的一個方面，提供了一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，該方法包括以下步驟：
3、將待包覆的粉末放置于反應腔內(nèi)，并向反應腔內(nèi)通入流化氣源以使粉末在反應腔中均勻流化；
4、將金屬化合物或有機化合物溶于溶劑形成包覆前驅體溶液，向反應腔內(nèi)通入霧化后的前驅體溶液噴霧并與待包覆的粉末充分反應，得到表面改性處理的金屬軟磁粉末；
5、將表面改性處理的金屬軟磁粉末煅燒，獲得金屬軟磁粉末核殼結構的包覆磁性粉末，并將包覆磁性粉末與樹脂粘結劑混合造粒后壓制成型，得到金屬軟磁復合材料生坯；
6、將金屬軟磁復合材料生坯進行熱處理，完成加熱固化或退火處理后得到金屬軟磁復合材料。
7、優(yōu)選地，所述金屬化合物包括異丙醇鋁、擬薄水鋁石白色粉末、仲丁醇鋁、四水乙酸鎂或九水硅酸鈉；所述有機化合物包括正硅酸乙酯或鈦酸四正丁酯；
8、其中異丙醇鋁、擬薄水鋁石、仲丁醇鋁的純度大于99％，鋁含量為5％～30％之間；正硅酸乙酯、四水乙酸鎂、九水硅酸鈉的純度大于98％。
9、優(yōu)選地，所述溶劑包括去離子水、甲醇、乙醇、丙三醇、異丙醇、甲苯的單一有機溶劑或混合溶劑。
10、優(yōu)選地，所述金屬軟磁粉末包括羰基鐵粉、fe-ni-mo合金粉、fe-ni合金粉、fe-co合金粉、fe-si合金粉、fe-si-al合金粉、fe-si-cr合金粉、fe基非晶合金粉末、ni基非晶合金粉末、co基非晶合金粉末和fe基納米晶粉末中的至少一種。
11、優(yōu)選地，所述流化氣源的氣流溫度為50℃～600℃，氣流的流量為4m3/min～50m3/min，氣流的速度為0.4m/s～10m/s。
12、優(yōu)選地，所述煅燒的溫度區(qū)間為400℃～1000℃，煅燒的時間為1h～3h。
13、優(yōu)選地，所述包覆前驅體溶液通過抽吸裝置抽取至霧化裝置，經(jīng)所述霧化裝置后形成前驅體溶液噴霧。
14、優(yōu)選地，所述抽吸裝置的轉速為2r/min～100r/min，所述霧化裝置的氣壓為0.1mpa～10mpa。
15、按照本專利技術的另一方面，提供了一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法所制得的金屬軟磁復合材料在一體成型電感或金屬軟磁粉心中的應用。
16、總體而言，通過本專利技術所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，能夠取得下列有益效果：
17、1、本專利技術提出的金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，采用粉末流化的方法，利用充分霧化的異丙醇鋁溶液對金屬軟磁粉末的表面包覆改性，是一種金屬軟磁粉末均勻高效包覆的新思路和新工藝方法。異丙醇鋁又稱有機鋁，其水解的縮聚過程能有效的形成網(wǎng)絡結構，將其與金屬粉末均勻的混合，經(jīng)煅燒脫水后可在軟磁粉末表面形成al2o3包覆層。該方法制備氧化鋁包覆層的過程厚度可控、包覆均勻、簡單快捷，可滿足規(guī)模化、低成本、安全低污染等工業(yè)生產(chǎn)的需要。
18、2、本專利技術提出的金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，該方法在80℃烘干即可形成干凝膠的包覆層，再進一步根據(jù)金屬粉末所需的熱處理溫度進行煅燒，干凝膠在不同的溫度將轉變?yōu)椴煌嗟难趸X包覆層，這極大的拓展了本方法的應用溫度區(qū)間。
19、3、本專利技術提出的金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，采用流化床的方式將粉末均勻流化，并結合霧化噴嘴將前驅體溶液均勻霧化，均勻流化的粉末和霧化的前驅體溶液接觸更均勻，因此包覆后獲得了更加均勻的al2o3包覆層。
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1.一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，其特征在于，所述金屬化合物包括異丙醇鋁、擬薄水鋁石白色粉末、仲丁醇鋁、四水乙酸鎂或九水硅酸鈉；所述有機化合物包括正硅酸乙酯或鈦酸四正丁酯；
3.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，其特征在于，所述溶劑包括去離子水、甲醇、乙醇、丙三醇、異丙醇、甲苯的單一有機溶劑或混合溶劑。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，其特征在于，所述金屬軟磁粉末包括羰基鐵粉、Fe-Ni-Mo合金粉、Fe-Ni合金粉、Fe-Co合金粉、Fe-Si合金粉、Fe-Si-Al合金粉、Fe-Si-Cr合金粉、Fe基非晶合金粉末、Ni基非晶合金粉末、Co基非晶合金粉末和Fe基納米晶粉末中的至少一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，其特征在于，所述流化氣源的氣流溫度為50℃～600℃，氣流的流量為4m3/min～50m3/min，氣流的速度為0.4
6.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，其特征在于，所述煅燒的溫度區(qū)間為400℃～1000℃，煅燒的時間為1h～3h。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，其特征在于，所述包覆前驅體溶液通過抽吸裝置抽取至霧化裝置，經(jīng)所述霧化裝置后形成前驅體溶液噴霧。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，其特征在于，所述抽吸裝置的轉速為2r/min～100r/min，所述霧化裝置的氣壓為0.1Mpa～10Mpa。
9.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法所制得的金屬軟磁復合材料在一體成型電感或金屬軟磁粉心中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，其特征在于，所述金屬化合物包括異丙醇鋁、擬薄水鋁石白色粉末、仲丁醇鋁、四水乙酸鎂或九水硅酸鈉；所述有機化合物包括正硅酸乙酯或鈦酸四正丁酯；
3.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，其特征在于，所述溶劑包括去離子水、甲醇、乙醇、丙三醇、異丙醇、甲苯的單一有機溶劑或混合溶劑。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬軟磁粉末的高效化學液相包覆方法，其特征在于，所述金屬軟磁粉末包括羰基鐵粉、fe-ni-mo合金粉、fe-ni合金粉、fe-co合金粉、fe-si合金粉、fe-si-al合金粉、fe-si-cr合金粉、fe基非晶合金粉末、ni基非晶合金粉末、co基非晶合金粉末和fe基納米晶粉末中的至少一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的一...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王鮮，周章橋，王韜，聶彥，龔榮洲，
申請(專利權)人：華中科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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