水气联合雾化工艺如何降低合金粉末的损耗？

技术发展日新月异，当前，如何降低损耗已成为磁性元器件产业链发展不可忽视的命题。究其源头，降低磁性元器件上游原材料——合金粉末中的损耗是当前合金粉末厂商面临的最大挑战之一。而天智合金作为专业的合金粉末制造商，在降低合金粉末中的损耗方面有何独到的经验呢?

近几年，随着合金粉末广泛应用于汽车、家电和航空航天等诸多技术工程领域。雾化法具有合金化程度高、成分均匀、生产效率高、成本低、无污染等优点，其生产的合金粉末，微观形状呈不规则状，氧含量低，成形性好，工艺性能稳定。

水气联合雾化通过水循环系统的过滤器和吸附器，大大缩减循环水的循环流程，极大地提高了生产效率，成为制备高性能合金粉末的重要方式。

泉州天智合金材料科技有限公司是国内最早一批做水气联合雾化的企业，研发团队亦是国内最先一批研发水气联合雾化的科研人员。从创立以来，不断吸取国内外尖端产品和行业信息，为我国雾化制粉行业的形成和发展做出了巨大的贡献。

《磁性元件与电源》近期采访了天智工程师赵放，共同探讨了天智在水气联合雾化工艺中降低合金粉末损耗的最新工艺。

01 一体电感对合金粉末提出降损需求

早在十年前，天智合金材料有限公司就建成了水气联合雾化生产线，并全面投产金刚石超硬工具合金胎体粉。

据天智工程师赵放介绍，水气联合雾化主要采用铁硅、铁铬系列的合金粉末，合金粉末主要呈现不规则形状，用于一体成型电感、T-Core 电感和车规级电感。一体成型电感对合金粉末提出了高饱和、低损耗、高电阻、小型化、薄型化的要求。

Fe-Ni合金

据悉，磁性粉末的损耗主要在于三个方面，一是铁损，也就是涡流损耗;二是铜损，铜损就是在铜线圈产生的损耗;三是磁损，就是磁滞伸缩和磁各项异性所带来的损耗。

赵放表示：“一体成型电感需要用比较细的合金粉末，应用场景上的频率会比较高一些。因其体积较小，所以它的损耗本身不会很大，铁损也并不占主要因素。其实主要把涡流损耗控制住就好了，因为它更大的损耗是产生在铜损上。”

02 天智提供降低损耗三步法

在实际应用中，磁性元器件是除半导体以外的第二大损耗源，其中磁芯中的铁损又是磁元件损耗的重要损耗源。对于如何降低合金粉末中的损耗，赵放分享了天智在水气联合雾化制粉中降低损耗的方法。

第一，合金粉末的纯度要更高，因为损耗有一个很大的因素就是它的杂质含量，如果在材料的金属结构里面有杂质原子的掺杂，这种掺杂在交变的电场和磁场下，原子会发生震动，这种震动实际上就是能量损耗。因此，杂质含量越低，即纯度越高，损耗就越小。水气联合雾化制粉纯度可以达到 90. 5% 以上。

第二，在粒度控制上需要追求一个更合理、更优化的一个粒度搭配，也就是粒度级配。赵放表示：“在粒度上，我们希望有一个颗粒级配的效果，尽量抑制合金粉末过高的涡流损耗，同时还不降低合金粉末的磁导率和感知上的表现。”国外如日本、韩国一些厂家已经走粒度级配的路子了，现在国内厂家基本还没有涉及到这方面的研究，或者处于正在研发过程中。“我们是以合金粉末为专长的厂家，在这方面我们要赶超国际先进水平，让产品达到一个更优越的性能。”

第三，降低合金粉末的氧含量，氧的存在是导致损耗明显加大的一个因素。而水气联合雾化合金粉末粒径在10微米的情况下，天智能把氧含量能做到200ppm以下，受限于水气联合雾化的工艺，氧含量很难再降低了。

小结

天智合金目前装备有200-500kg级的水气联合雾化制粉设备，批量生产金刚石超硬工具合金胎体粉、MIM用高振实超细不锈钢粉、以及FeSiCr、FeSi、FeNi50、MPP、FeCoNi、FeSiAL等软磁粉末，年产合金粉末可以达到4000吨-5000吨。

天智合金具备完整、配套的金属材料生产及物理、化学性能检测手段，在磁粉制备、检测分析具有完善的条件和装备，可以满足国内外客户各种研制需求。

且随着智能驾驶、智慧城市、云计算等应用领域的快速成长，合金粉末的应用场景不断丰富与延伸，而天智在水气联合雾化粉末的投入给其带来了巨大的增长空间。相信天智在水气联合雾化粉末的投入，会给其带来更大的成长空间。

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审核编辑 黄宇