本发明涉及软磁材料和粉末冶金技术领域，是一种具有低损耗、良好的直流偏置的铁硅铝镍磁芯。
背景技术：
长期以来，由fe、si、al三种元素组成的铁硅铝磁粉芯，凭借着其较低的损耗、成本低、无噪音等特点，使其在交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等各个方面，都得到了非常广泛的应用。
随着电力电子技术的发展，对磁性元件也提出了更高的要求。气雾化铁硅铝粉的出现，凭借其更低的损耗、更高的直流偏置，又逐渐替代了传统的破碎法铁硅铝。一直以来，人们都在追求更低的损耗以及更高的直流偏置能力。一种损耗和铁硅铝磁芯相当，而直流偏置更好的铁硅铝镍合金，给用户带来了更好的选择。其饱和磁感应强度在13000gs左右，同时又具有良好的直流偏置能力。
技术实现要素：
为了克服铁硅铝磁芯直流偏置能力的不足，本发明提供一种直流偏置能力更高的磁芯，进一步提高工作效率。
本发明提供一种具有低损耗良好直流偏置的铁硅铝镍磁芯的制备方法，该方法包括如下步骤：
步骤1)制粉：将fe、si、al、ni按照重量比例投入冶炼炉其中，si占比为3％-15％，al占比为3％-10％，ni占比为10-25％，余量为fe，使用气雾化喷粉；
步骤2)将步骤1)制得的铁硅铝镍粉末使用大于200目的筛网过筛，取筛下粉备用；
步骤3)将步骤2)得到的-200目铁硅铝镍粉末焙炒至温度达到80-120℃时加入磷酸稀释液进行表面处理，所述的磷酸稀释液的重量为铁硅铝镍合金粉末重量的0.2-3.2％，混合均匀后再继续焙炒至干燥；
步骤4)将步骤3)处理过的铁硅铝镍合金粉末焙炒至温度达到70-120℃时加入有机硅树脂稀释溶液，所述的有机硅树脂稀释溶液中的有机硅树脂的重量为铁硅铝镍合金粉末重量的0.2-2％，混合均匀后再继续焙炒至干燥；
步骤5)加入硬脂酸酰胺或硬脂酸钙作为润滑剂，并混合；
步骤6)对铁硅铝镍粉末进行压制成型，成型压力在15-26吨/cm2；
步骤7)对成型后的磁芯进行热处理，控制温度在600-900℃之间，并向炉内通入氮气作为保护，时间为60-150分钟；
步骤8)将环氧树脂漆涂覆在材料表面，得到成品。
在一些实施例中，所述的磷酸稀释液的质量浓度为1％-20％。
在一些实施例中，所述的有机硅树脂稀释溶液质量浓度为1％-10％。
在一些实施例中，所述的步骤1)中，按照75％的fe，6％的si，4％的al，15％的ni的重量比例，将原料投入冶炼炉，使用气雾化喷粉
在一些实施例中，所述的步骤5)中的硬脂酸酰胺或硬脂酸钙的重量为铁硅铝镍合金粉末重量的0.4％。
本发明创造性地选择fe、si、al、ni成分及其比例关系，有效提高饱和磁感应强度的同时保持较低的损耗。
进一步地，过粗的粉末会严重影响损耗、直流偏置等性能，本发明通过过筛获得细的粉末来；之后进行绝缘处理，在颗粒表面形成一层绝缘层，然后使用有机硅树脂作为粘结剂，提高产品的成型性以及成型强度；压制成型时，采用较高的压力，能够提高产品的密度，减小内部颗粒之间的空隙，从而提高直流偏置，并通过高温热处理，去除成型时带来的应力。将环氧树脂漆涂覆在材料表面从而起到整体绝缘、防锈的作用。
另外，选择焙炒温度在70～120℃或者80～120℃主要为了干燥，温度过低则干燥缓慢，过高则容易造成粉末氧化，影响性能。
本发明具有以下有益效果：1、制作工艺简单，使用设备简单；2、产品具有较高的饱和磁感应强度，在13000gs左右；3、产品损耗较低，同时具有良好的直流偏置能力。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式做一个详细说明。
实施例1
本实施例提供一种具有低损耗良好直流偏置的铁硅铝镍磁芯的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
步骤1)按照75％的fe，6％的si，4％的al，15％的ni的重量比例，将原料投入冶炼炉，使用气雾化喷粉；
步骤2)将制得的铁硅铝镍粉末，使用200目的筛网过筛，得到-200目的粉末；
步骤3)取1kg粉末，焙炒至温度达到120℃时加入浓度为10％的磷酸稀释液100g，混合均匀后再继续焙炒至干燥；
步骤4)将步骤3)处理过的铁硅铝镍合金粉末焙炒至温度达到120℃时加入浓度为15％的有机硅树脂稀释溶液100g，混合均匀后再继续焙炒至干燥；
步骤5)加入重量为铁硅铝镍合金粉末重量0.4％的硬脂酸酰胺或硬脂酸钙作为润滑剂，并混合；
步骤6)使用20t/cm2的压力，压制成外径为26.9mm，内径为14.7mm，高度为11.2mm的磁芯；
步骤7)对其进行热处理，热处理温度为800℃，时间为150分钟，采用氮气进行保护；
步骤8)最后将环氧树脂漆涂覆在材料表面，制得成品。
实施例2
将元素配比改为80％的fe，8.5％的si，5.5％的al，6％的ni，其余制备方法和实施例1相同，得到成品。
实施例3
将元素配比改为84％的fe，10％的si，6％的al，其余制备方法和实施例1相同，得到成品(气雾化铁硅铝磁芯)。
对上述3个实施例得到的磁芯分别进行以下测试：l、q、功率损耗及直流偏置性能测试，其磁性能参数如表1
表1
由表1所示的测试结果可以获知，相较于气雾化铁硅铝磁芯，本发明在损耗并不算高的情况下，大幅提升了直流叠加性能；
实施例1与公告文献cn105280321a公开的一种磁性材料的成分及配比均不同，相较于公告文献cn105280321a公开的一种磁性材料，其损耗在50khz/1000gs时为200mw/cm3，与本发明相当。但是其直流叠加性能(100oe)为58％，而本发明实施例1达到了65％，其饱和磁感应强度为11000gs左右，本发明为13000gs左右，这两点本发明都有很大的优势。
需要强调的是以上只是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本发明的保护范围内。
1.一种铁硅铝镍磁芯的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1）制粉：将fe、si、al、ni按照重量比例投入冶炼炉其中，si占比为3%-15%，al占比为3%-10%，ni占比为10-25%，余量为fe，使用气雾化喷粉；
步骤2）将步骤1）制得的铁硅铝镍粉末使用大于200目的筛网过筛，取筛下粉备用；
步骤3）将步骤2）得到的-200目铁硅铝镍粉末焙炒至温度达到80-120℃时加入磷酸稀释液进行表面处理，所述的磷酸稀释液的重量为铁硅铝镍合金粉末重量的0.2-3.2%，混合均匀后再继续焙炒至干燥；
步骤4）将步骤3）处理过的铁硅铝镍合金粉末焙炒至温度达到70-120℃时加入有机硅树脂稀释溶液，所述的有机硅树脂稀释溶液中的有机硅树脂的重量为铁硅铝镍合金粉末重量的0.2-2%，混合均匀后再继续焙炒至干燥；
步骤5）加入硬脂酸酰胺或硬脂酸钙作为润滑剂，并混合；
步骤6）对铁硅铝镍粉末进行压制成型，成型压力在15-26吨/cm2；
步骤7）对成型后的磁芯进行热处理，控制温度在600-900℃之间，并向炉内通入氮气作为保护，时间为60-150分钟；
步骤8）将环氧树脂漆涂覆在材料表面，得到成品。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的磷酸稀释液的质量浓度为1%-20%。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有机硅树脂稀释溶液质量浓度为1%-10%。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1）中，按照75%的fe，6%的si，4%的al，15%的ni的重量比例，将原料投入冶炼炉，使用气雾化喷粉。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤5）中的硬脂酸酰胺或硬脂酸钙的重量为铁硅铝镍合金粉末重量的0.4%。
6.如权利要求1~5任意一项所述的方法制备得到的铁硅铝镍磁芯。
技术总结