本發(fā)明屬于軟磁材料，具體涉及一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、鐵硅軟磁粉芯材料具有優(yōu)異的dc偏流特性，高達(dá)16000高斯的飽和磁通密度，良好的溫度穩(wěn)定性和高儲(chǔ)能。鐵硅軟磁粉芯特別適合家電、ups電源、光伏逆變器以及新能源汽車(obc)，風(fēng)力、水利發(fā)電等領(lǐng)域。最近幾年國(guó)家提倡碳達(dá)峰碳中和帶動(dòng)新能源行業(yè)的快速崛起，有力地促進(jìn)軟磁材料的快速發(fā)展。
2、目前，鐵硅磁粉最高磁導(dǎo)率只能做到125μ，目前可以做高磁導(dǎo)率金屬軟磁粉芯(≥160μ)只有鐵硅鋁、鐵鎳、鐵鎳鉬材料，但是鐵鎳鉬、鐵鎳這兩種材料價(jià)格昂貴，市場(chǎng)需求小，鐵硅鋁dc?bias要比鐵硅低很多。所以高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯就具有很大市場(chǎng)前景。
3、專利號(hào)cn104575911a的發(fā)明專利公開(kāi)了高磁導(dǎo)率鐵鎳鉬磁粉芯的制備方法；選取水霧化鐵鎳鉬粉；成膜處理；絕緣處理；添加耐高溫粘結(jié)劑，制備出磁導(dǎo)率達(dá)到190的鐵鎳鉬磁粉芯。由于鐵鎳鉬價(jià)格昂貴，是鐵硅的7倍左右，價(jià)格方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。
4、專利號(hào)cn103500643a發(fā)明專利公開(kāi)了鐵硅硼90μ軟磁粉芯的制造方法。該工藝是將非晶帶材進(jìn)行破碎以得到非晶粉末，然后在非晶粉末中添加鐵硅粉或者鎳粉。絕緣包覆采用磷酸鈍化，然后添加低熔點(diǎn)玻璃粉和環(huán)氧樹(shù)脂，雖然絕緣工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，但是添加鎳粉和非晶帶材成本依舊比鐵硅高很多。
5、因此，如何開(kāi)發(fā)出一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要攻克的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯及其制備方法，采用本方法制得的鐵硅軟磁粉芯電感高，損耗低，直流偏置性能好。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
3、一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯，由鐵硅磁粉和磁粉表面兩層硅氧化物絕緣包覆層組成。
4、優(yōu)選的，所述鐵硅磁粉的粒度配比為：-120～+200目占18.1～26.4％，-200～+325目占23～34.3％，-325～+400目占9.7～13.1％，-400目以下占26.4-37.5％。
5、優(yōu)選的，所述鐵硅軟磁芯采用的是氣霧化鐵硅磁粉，及所述鐵硅磁粉中硅的含量為5.5～6.5％，余量為鐵。更優(yōu)選的，所述鐵硅磁粉中硅的含量為5.5～6.5％。
6、優(yōu)選的，采用水、高嶺土、硅酸鉀在鐵硅磁粉表面形成硅氧化物絕緣包覆層。
7、優(yōu)選的，所述鐵硅軟磁粉芯是由鐵硅磁粉按照粒度配比，并經(jīng)一次絕緣包覆、二次絕緣包覆、壓制成型、磁芯熱處理和表面涂裝制得，所述壓制成型壓力為18～22t/cm2。
8、一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯的制備方法，所述方法具體包括如下步驟：
9、1)一次絕緣包覆：將氣霧化鐵硅磁粉按照粒度配比要求混合均勻，加入高嶺土、硅酸鉀、水，加熱炒干；
10、2)二次絕緣包覆：將一次絕緣包覆后的鐵硅磁粉按照步驟1)重復(fù)一次；
11、3)壓制成型：在經(jīng)步驟2)絕緣包覆后的粉末中加入脫模劑，強(qiáng)度增強(qiáng)劑硅樹(shù)脂，進(jìn)行壓制成型；
12、4)磁芯熱處理：將步驟3)壓制成型的磁芯放入保護(hù)氣體中進(jìn)行燒結(jié)熱處理，隨后磁芯表面采用環(huán)氧樹(shù)脂粉末進(jìn)行旋涂，即制備得到所述鐵硅軟磁粉芯。
13、優(yōu)選的，步驟1)和步驟2)中，所述高嶺土的用量均為鐵硅磁粉重量的0.2～0.5％，硅酸鉀的用量為鐵硅磁粉重量的0.2～0.5％，水的用量為鐵硅磁粉重量的8％；
14、每次絕緣包覆加熱溫度均為120℃。
15、優(yōu)選的，步驟3)中，所述脫模劑為微晶蠟或硬脂酸鋅，所述強(qiáng)度增強(qiáng)劑為甲基硅樹(shù)脂，及所述脫模劑的用量為鐵硅磁粉重量的0.2～0.4％；強(qiáng)度增強(qiáng)劑的用量為鐵硅磁粉重量的0.1～0.2％。
16、優(yōu)選的，步驟4)中，熱處理溫度為700℃～800℃，保溫時(shí)間為30～120min；所述保護(hù)氣體至少為氮?dú)?、氫氣中的一種。
17、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)異效果：
18、(1)本發(fā)明采用水、高嶺土、硅酸鉀在鐵硅磁粉表面形成硅氧化物絕緣包覆層，具有較高的熱穩(wěn)定性和電絕緣性等優(yōu)點(diǎn)，以使最終制備的鐵硅軟磁粉芯損耗低，直流疊加高。
19、(2)本發(fā)明采用粒度配比，其中-120～+200目占18.1～26.4％，-200～+325目占23～34.3％，-325～+400目占9.7～13.1％，-400目以下占26.4-37.5％，粗細(xì)搭配的好處能夠提高磁芯的磁導(dǎo)率μ值，同時(shí)能有效的降低磁芯損耗。
20、(3)本發(fā)明中絕緣工序簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，可進(jìn)行大批量生產(chǎn)，制備過(guò)程節(jié)能環(huán)保，所制得的產(chǎn)品性能優(yōu)異；且磁芯磁導(dǎo)率和直流偏置性能高，功率損耗低等，產(chǎn)品性能處于行業(yè)領(lǐng)先水平。
1.一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯，其特征在于，由鐵硅磁粉和磁粉表面兩層硅氧化物絕緣包覆層組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯，其特征在于，所述鐵硅磁粉的粒度配比為：-120～+200目占18.1～26.4％，-200～+325目占23～34.3％，-325～+400目占9.7～13.1％，-400目以下占26.4-37.5％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯，其特征在于，所述鐵硅軟磁芯采用的是氣霧化鐵硅磁粉，及所述鐵硅磁粉中硅的含量為5.5～6.5％，余量為鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯，其特征在于，采用水、高嶺土、硅酸鉀在鐵硅磁粉表面形成硅氧化物絕緣包覆層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯，其特征在于，所述鐵硅軟磁粉芯是由鐵硅磁粉按照粒度配比，并經(jīng)一次絕緣包覆、二次絕緣包覆、壓制成型、磁芯熱處理和表面涂裝制得，所述壓制成型壓力為18～22t/cm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯的制備方法，其特征在于，所述方法具體包括如下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯的制備方法，其特征在于，步驟1)和步驟2)中，所述高嶺土的用量均為鐵硅磁粉重量的0.2～0.5％，硅酸鉀的用量為鐵硅磁粉重量的0.2～0.5％，水的用量為鐵硅磁粉重量的8％；
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯的制備方法，其特征在于，步驟3)中，所述脫模劑為微晶蠟或硬脂酸鋅，所述強(qiáng)度增強(qiáng)劑為甲基硅樹(shù)脂，及所述脫模劑的用量為鐵硅磁粉重量的0.2～0.4％；強(qiáng)度增強(qiáng)劑的用量為鐵硅磁粉重量的0.1～0.2％。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高磁導(dǎo)率鐵硅軟磁粉芯的制備方法，其特征在于，步驟4)中，熱處理溫度為700℃～800℃，保溫時(shí)間為30～120min；所述保護(hù)氣體至少為氮?dú)?、氫氣中的一種。