[發明專利]一種μ125鐵硅鋁磁粉芯的制造方法

有效

• 申請號: 201210095868.5
• 申請日: 2012-04-05
• 公開（公告）號: CN102623123A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 許佳輝;柏海明;朱小輝;聶敏
• 申請（專利權）人: 天通控股股份有限公司
• 主分類號: H01F1/22
• 分類號: H01F1/22;H01F41/02;H01F3/00;B22F3/16;B22F1/02;B22F9/04
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 吳關炳

技術領域

本發明屬于金屬軟磁材料制造領域，具體為一種軟磁鐵硅鋁μ125磁粉芯的制造方法。

背景技術

鐵硅鋁磁粉芯具有較高的Bs，在同等體積下可以實現更高電感，同時偏磁曲線具有準線性的特征使得磁芯不容易進入飽和狀態；氣隙均勻分布可避免局域損耗；良好的溫度特性、頻率特性和抗機械沖擊能力。μ125鐵硅鋁磁粉芯主要應用電路是抑制電網諧波的BOOST電源電路，AC-DC電源輸出濾波電路等。

目前鐵硅鋁磁粉芯的制造方法包括：鐵硅鋁合金的冶煉--——鐵硅鋁合金鑄錠的粗破碎——熱處理——細破碎合金粉末——退火處理——粉末分級——粉末絕緣——壓制成型——熱處理——涂層處理等步驟。即高頻感應爐冶煉出硅含量8～12%，鋁4～7%，余量為鐵的合金鑄錠，經過兩次破碎和兩次熱處理成為機械性能穩定的合金粉末，之后按照一定的粒度混合，用重鉻酸鉀溶液進行鈍化處理，形成包覆膜，再添加絕緣劑、粘結劑、脫模劑等，烘干后填入模具壓制成型，進行熱處理消除內應力，用環氧樹脂涂層磁芯表面。國內外采用樹脂類作粘結劑，添加后需要再次干燥，且磁粉芯的熱處理溫度受所用粘結劑特性限制，不利于磁粉芯內應力的去除。

發明內容

本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現有鐵硅鋁磁粉芯的制造方法中存在的上述技術缺陷，提出一種工藝更為便捷的鐵硅鋁磁粉芯制造方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種μ125鐵硅鋁磁粉芯的制造方法，包括熔煉、粗破碎、熱處理、細破碎、退火處理、粉末分級、粉末絕緣、壓制成型、二次熱處理和涂層處理步驟，其特征是：

a.?熔煉：在中頻感應爐中進行，熔煉溫度為1600℃，制成成分為硅含量9.10wt%，鋁5.95wt%，余量為鐵的合金鑄錠；

b.?粗破碎：將合金鑄錠破碎成20mm以下的料塊；

c.?熱處理：粗破碎料塊置于氫氣保護氣氛的還原爐內，1300℃保溫2個小時；

d.?細破碎：熱處理料塊冷卻后用顎式破碎機破碎成5mm以下顆粒，再用振動球磨機粉碎成80目以下合金粉末；

e.?退火處理：合金粉末置于氫氣保護氣氛的還原爐內，900℃保溫90分鐘；

f.?粉末分級：分級配比，其中-100目占25%，-200目占55%，-300目占20%；

g.?粉末絕緣：粉料預熱至80～120℃加入酸溶液鈍化，后加入粘結劑、絕緣劑和脫模劑；

h.?壓制成型：成型壓力1950～2150MPa，保壓時間15～30s；

i.?二次熱處理：置于氮氣保護氣氛中，溫度為600～800℃，保溫時間為30分鐘；

j.?涂層處理：在磁粉芯表面噴涂環氧樹脂漆。

作為一種優選，粉末絕緣步驟中所述的鈍化所加酸溶液為磷酸、尿素和甘油的水溶液，所述磷酸、尿素和甘油的水溶液中磷酸:尿素:甘油:水的質量比為1:2:3:17，加入量相當于鐵硅鋁合金粉末質量的4%～8%。

作為一種優選，粉末絕緣步驟中所述的粘結劑為固體無機粘結劑，所述的固體無機粘結劑是三氧化二鉈、三氧化鉬和五氧化二磷中的一種或幾種以任意比的混合物，加入量相當于鐵硅鋁合金粉末質量的0.3%～0.7%。

作為一種優選，粉末絕緣步驟中所述的絕緣劑為硅灰石，加入量相當于鐵硅鋁合金粉末質量的0.5%。

作為一種優選，粉末絕緣步驟中所述的脫模劑為硬脂酸鋅，加入量相當于鐵硅鋁合金粉末質量的0.6%。

本發明中，粉末絕緣步驟中所添加粘結劑、絕緣劑和脫模劑均為干粉，必須攪拌混合均勻。

與現有的制造方法相比，本發明具有以下技術效果：

⑴所用鈍化溶液為磷酸、尿素、甘油的水溶液，該溶液無鉻離子，利于環保。鈍化后磁粉芯粉末間絕緣層為一種含P的玻璃相結構，耐高溫，使得磁粉芯的熱處理溫度得以提高，有利于消除磁粉芯內部應力，減少鐵損。

⑵采用的固體無機粘結劑，粘接力強、性能穩定，不存在環氧類粘結劑不易干燥的問題，簡化了生產工藝。

具體實施方式

以下通過具體實施案例對本發明的作進一步的說明，其并不是對本發明的限制，本領域技術人員可根據需要對具體實施方式做出無創造性貢獻的修改，但所有這些都屬于本發明請求保護的范圍。

實施例1：