本发明涉及了一种高频低损耗稀土软磁复合材料及其制备方法，属于电子元器件新材料新工艺领域。
背景技术：
1、软磁材料广泛应用于电感器、变压器和电机等电子电力设备，在能源转换和传输领域中发挥着至关重要的作用。随着电子信息产业的迅猛发展，功率电子器件的功率密度和工作频率不断提高，对配套的软磁材料提出了高频化、高效化、微型化的要求。以sic和gan为代表的第三代宽禁带半导体功率器件，要求软磁材料在10mhz以上仍能保持高磁导率和高磁通密度。然而，现有软磁材料的磁导率和截止频率无法同时提升，难以满足第三代半导体技术频段的需求，因此开发新型软磁材料以适应高频应用具有很大的必要性。
2、目前，软磁材料在高频段应用中面临的主要问题是截止频率低，磁导率随频率上升迅速衰减，涡流损耗和剩余损耗急剧增加。传统高频软磁材料主要为铁氧体，其饱和磁化强度和截止频率较低，不利于电子器件的小型化和集成化，难以满足10mhz以上频段的应用需求。与铁氧体材料不同，稀土软磁材料在同一晶面内具有多个易磁化轴，其晶体内部同时存在面内和面外两种各向异性等效场。这种磁特性有效提高了软磁材料的截止频率，并使其在更高频段仍能保持较高的磁导率。
3、稀土软磁材料是由稀土(r)和过渡族金属(m)元素形成的一系列具有软磁特性的稀土-3d族金属间化合物，目前主要包括以2:17型为主的r2[(fe,co)1-xmx]17化合物和以2:14:1型为主的r2(fe,co)14b化合物。在兆赫兹频段，涡流损耗是稀土软磁材料产生功率损耗的主要原因。涡流损耗与工作频率的二次方成正比，与电阻率成反比。因此，为降低稀土软磁材料的高频损耗，需要对其进行绝缘包覆处理，以制备具有高电阻率的稀土软磁复合材料。
4、包覆后的稀土软磁复合材料可兼具高饱和磁通密度、高截止频率和低损耗等优异特性，且易于加工成型，能够更好地满足现代电子器件在高频、高效和小型化方面的要求，在现代电子电力设备中具有广阔的应用前景。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的问题，本发明提出了一种高频低损耗稀土软磁复合材料及其制备方法。
2、本发明的高频低损耗稀土软磁复合材料是稀土间化合物ce2(fexco1-x)17粉末、磁性金属粉末和粘接剂的复合物，其中0＜x≤1，磁性金属粉末为还原铁粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉末、铁镍合金粉末、铁镍钼合金粉末、铁硅硼非晶粉末、铁硅合金粉末或铁硅镍合金粉末中的一种或多种，粘结剂为聚氨酯、环氧树脂、w-6c磁粉胶、酚醛树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或玻璃粉中的一种或多种。
3、其中，稀土间化合物ce2(fexco1-x)17粉末的质量百分数含量为5％-45％，磁性金属粉末的质量百分数含量为45％-85％，粘接剂的的质量百分数含量为5％-10％。
4、本发明的高频低损耗稀土软磁复合材料具有高频、低损耗的软磁特性，截止频率达50mhz以上，5mhz、10mt下功率损耗低于3000kw·m-3。
5、本发明提供一种高频低损耗稀土软磁复合材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
6、1)配料熔炼：根据所述稀土间化合物ce2(fexco1-x)17、磁性金属的合金成分分别配制原料，在高真空环境下各自熔炼得到两种合金铸锭，之后密封保存至真空石英管中；
7、2)均匀化退火：将石英管放入马弗炉中均匀化退火，退火温度为1000℃，退火后将石英管水冷至室温；
8、3)破碎球磨：粗破碎两种合金铸锭，之后各自加入球磨介质、表面活性剂和保护溶剂，对破碎颗粒进行球磨，球磨时间4～6h，间隔6min正反转交替，球磨转速250r/min，得到两种金属磁粉；
9、4)表面处理：高温氧化或化学钝化两种金属磁粉，表面生成高电阻包覆层，氧化温度150～350℃，钝化温度25～100℃，保温或钝化时间为10～30min；
10、5)绝缘包覆：将处理后的两种金属磁粉混合，之后加入有机溶剂、分散剂和所述粘结剂，超声弥散化处理10～30min，得到混合浆料；
11、6)流延成型：将混合浆料注入流延机中，刮刀高度0.4～2mm，流延速度0.2～2cm/s，得到磁粉素坯；
12、7)干燥固化：将素坯室温下干燥，相对湿度为30％～50％，干燥素坯厚度为0.1～1mm，之后在惰性气体中固化素坯，固化温度为80-250℃，固化时间为1～5h；
13、8)热压成型：利用冲压模具将素坯冲模成外径12mm、内径6mm的圆环，将圆环叠片后热压，压力200～300mpa，压制温度50～100℃，保温时间10～30min，之后自然冷却脱模，得到稀土软磁复合材料。
14、本发明与现有软磁材料相比具有以下优点：
15、1)本发明的稀土软磁复合材料兼具高饱和磁通密度、高截止频率和低功率损耗，能用于10mhz以上高频段，可满足功率器件在高频、高效和小型化方面的要求；
16、2)本发明的稀土软磁复合材料易于加工成型，形状、大小和厚度可控，可满足电子器件多样化的形状需求；
17、3)本发明的稀土软磁复合材料制备方法通过流延成型工艺，可减小磁性材料的厚度，同时增强平面各向异性，有利于降低涡流损耗、提高截止频率。
1.一种高频低损耗稀土软磁复合材料，其特征在于，所述复合材料是稀土间化合物ce2(fexco1-x)17粉末、磁性金属粉末和粘接剂的复合物，其中0＜x≤1，磁性金属粉末为还原铁粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉末、铁镍合金粉末、铁镍钼合金粉末、铁硅硼非晶粉末、铁硅合金粉末或铁硅镍合金粉末中的一种或多种，粘结剂为聚氨酯、环氧树脂、w-6c磁粉胶、酚醛树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或玻璃粉中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种高频低损耗稀土软磁复合材料，其特征在于，所述复合材料具有高频、低损耗的软磁特性，截止频率达50mhz以上，5mhz、10mt下功率损耗低于3000kw·m-3。
3.根据权利要求1所述的一种高频低损耗稀土软磁复合材料，其特征在于，复合材料中，稀土间化合物ce2(fexco1-x)17粉末的质量百分数含量为5％-45％，磁性金属粉末的质量百分数含量为45％-85％，粘接剂的质量百分数含量为5％-10％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的高频低损耗稀土软磁复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的球磨介质为不锈钢球、氧化锆球、玛瑙球，直径1～10mm；球磨介质与球磨物料的质量比为10:1～25:1。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述的表面活性剂为二甲基硅油、聚乙二醇酯-20、油酸或油胺，所述的保护溶剂为正己烷、乙醇或正庚烷；表面活性剂和保护溶剂的体积比为1:20～1:50，两者与球磨物料的质量比为10:1～25:1。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，ce2(fexco1-x)17粉末和磁性金属粉末按1:1～1:17的质量比混合。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的化学钝化为硝酸钝化、硝酸钠钝化或磷酸钝化，钝化液的质量分数为0.1％～10％。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为乙醇、甲乙酮、丁酮、丙酮、三氯乙烯、二甲苯，有机溶剂的体积分数为混合浆料的30％～80％。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的分散剂为鲱鱼油、磷酸酯、三油酸甘酯或者三乙醇胺，分散剂的体积分数为混合浆料的0.2％～5％。
