1.一種顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯的制備方法,其特征在于:先使用硅粉對(duì)高硅鐵硅合金粉末進(jìn)行包埋滲硅處理;然后將滲硅后的高硅鐵硅合金粉末進(jìn)行氧化處理,使高硅鐵硅合金粉末表面形成一層SiO2膜;之后使用無機(jī)氧化物對(duì)氧化后的合金粉末進(jìn)行絕緣包覆,并進(jìn)行燒結(jié)處理,即得到顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯的制備方法,其特征在于,其具體步驟如下:
第一步、高硅鐵硅合金粉末的包埋滲硅
將高硅鐵硅合金粉末和硅粉混合均勻,置于惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行熱處理,熱處理溫度為500~1000℃,保溫時(shí)間為0.5~5h,之后隨爐冷卻至室溫,得到包埋滲硅后的高硅鐵硅合金粉末;
第二步、高硅鐵硅合金粉末的表面絕緣包覆
將包埋滲硅后的高硅鐵硅合金粉末置于氧化氣氛下進(jìn)行氧化處理,氧化處理溫度為300~600℃,保溫時(shí)間為1~5h;再加入無機(jī)氧化物粉末,在惰性氣體保護(hù)下于750~1050℃保溫0.5~4h,得到表面絕緣包覆的高硅鐵硅合金粉末;
第三步、顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯的制備
將經(jīng)表面絕緣包覆的高硅鐵硅合金粉末進(jìn)行燒結(jié),即得顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯的制備方法,其特征在于:第一步中高硅鐵硅合金粉末和硅粉占混合粉末總質(zhì)量的百分比分別為95~99wt%、1~5wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯的制備方法,其特征在于:所述高硅鐵硅合金粉末的粒徑小于100μm,該粉末中的Si含量為4.5~7.5wt%;所述硅粉的粒徑小于1μm,硅粉中的Si含量大于99.5wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯的制備方法,其特征在于:第二步中的無機(jī)氧化物粉末為MgO粉末或Al2O3粉末或二者的混合粉末,包埋滲硅后的高硅鐵硅合金粉末與無機(jī)氧化物粉末的質(zhì)量比為1:(0.05~0.1),且無機(jī)氧化物粉末的粒徑小于1μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3或5所述的一種顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯的制備方法,其特征在于:所述第一步中的惰性氣體為氬氣或?yàn)榈獨(dú)猓诙街械难趸瘹夥諡檠鯕饣蚩諝狻?/p>
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3或5所述的一種顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯的制備方法,其特征在于:所述第三步中將經(jīng)表面絕緣包覆的高硅鐵硅合金粉末置于放電等離子燒結(jié)爐中,將爐內(nèi)溫度以20~150℃/min的升溫速率從室溫升至900~1300℃,再在溫度為900~1300℃下保溫5~20min,從而對(duì)合金粉末進(jìn)行燒結(jié),隨后關(guān)閉燒結(jié)爐電源,隨爐自然冷卻至室溫,出爐,脫模,即得顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯的制備方法,其特征在于:所述第三步中將經(jīng)表面絕緣包覆的高硅鐵硅合金粉末裝入石墨模具后再置于放電等離子燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié),持續(xù)對(duì)石墨模具施加10~100MPa的軸向壓力,并保持爐內(nèi)真空度為3×10-3~10Pa。
9.一種顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯,其特征在于:該高硅鋼鐵芯是根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法制備得到的,該高硅鋼鐵芯中鐵硅合金粉末的表面均勻包覆有硅酸鹽絕緣層,所述的硅酸鹽為MgSiO3或Al2(SiO3)3或二者的混合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種顆粒間絕緣的高硅鋼鐵芯,其特征在于:所述高硅鋼鐵芯的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度為165~190emu/g,電阻率大于-3Ω*m,鐵損P10/400為4.2~9.4W/kg,P10/1000為18.4~33.5W/kg,P1/10k為3.7~6.4W/kg。