高性能金属软磁制品近终形制造技术
【研究目的】
金属软磁材料(铁镍 Fe-Ni、铁钴 Fe-Co、铁 Fe 等)具有高的磁导率和低的矫顽力,广泛用于手机、计算机、打印机、助听器、耳机、发动机燃料注射系统等。特别是,随着磁路元器件向微型化和高性能化方向发展,所使用软磁零部件的尺寸越来越小,形状和结构越来越复杂,这对材料的加工成形技术提出了更高的要求,而传统的机加工工艺制备这些零部件时,存在加工难度高、原材料浪费大、效率低、成本高等诸多问题。开发高性能金属软磁制品近终形制造技术,具有重要的理论意义与应用价值。
【技术创新】
本团队发明了一种制备金属软磁制品的“粉末注射成形-强化烧结”新工艺,不仅实现了复杂精密软磁零部件的高效低成本近终形制造,而且克服了传统粉末冶金软磁材料存在的密度和磁性能低的问题,“主要使用性能达到国际最好水平”。主要技术创新点:
(1)研制出适合注射成形的金属软磁原料粉末,具有振实密度高、混合分散均匀、流动性好的特点,粉末临界装载量提高达10%,有效减小了脱脂和烧结过程的收缩变形,提高了产品尺寸精度;
(2)设计出新型石蜡基粘结剂及快速脱脂工艺,粘结剂成形性和保形性好,易于脱除,坯体中碳、氧含量低,解决了粘结剂残留杂质元素显著降低材料磁性能的难题;
(3)基于强化烧结和组织精确控制理论,开发出纯铁(Fe)软磁的结构活化、铁磷(Fe-P)软磁的瞬时液相与结构活化、铁镍(Fe-Ni)和铁钴(Fe-Co)软磁合金的无包套热等静压等多种强化烧结和热处理工艺,提高材料致密度(相对密度大于99.5%),促进晶粒长大,完善微观组织,显著提高了磁性能,达到国际最好水平。
所开发的部分软磁产品
【知识产权】
发表相关研究论文20余篇;
授权国家发明专利10余项;
获中国有色金属工业技术发明一等奖。
【应用行业领域】
在新能源汽车、3C产品、5G通讯、医疗器械等领域推广应用。
【成果应用情况】
相关技术已推广十余家企业,累计创造产值上百亿元。与江苏、上海、深圳等地公司建立联合研发中心。