[發明專利]一種無機-有機復合粘結劑包覆軟磁復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410230351.1
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104070161A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 嚴密;黃茂勤;吳琛;姜銀珠
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;H01F1/24
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明屬于磁性材料中絕緣磁粉的制造領域，特別涉及一種無機-有機復合粘結劑包覆軟磁復合材料的制備方法。?

背景技術

金屬磁粉芯是由鐵磁性金屬顆粒與絕緣介質混合壓制而成的一種復合軟磁材料。磁粉芯因具有較高的磁通密度、高的磁導率而且成本較低而受到廣泛的應用，但是在實際應用中金屬磁粉芯的電阻率過低，導致其渦流損耗較大而使高頻損耗很大，一般在磁粉顆粒表面均勻包覆一層絕緣膜來提高磁粉芯的電阻率，降低渦流損耗，提高品質因數。絕緣包覆是一個極其關鍵的工藝，而粘結劑是影響磁粉芯包覆效果的主要因素。加入粘結劑主要有三個方面的作用，一是增加磁粉顆粒的流動性，提高粉末壓制時的成型性，二是增強絕緣效果，降低顆粒間的渦流損耗，三是提高磁粉芯的力學性能。?

目前，常用的粘結劑大致有三類：無機粘結劑和有機粘結劑以及無機-有機復合粘結劑。無機粘結劑如SiO₂、B₂O₃、低熔點玻璃粉等，它們大多數熱穩定性比較好，不易老化，比較高的溫度下不易發生分解，能使磁粉芯在較高的溫度下進行熱處理，充分消除內應力，還能提高磁粉芯的力學性能，但是它們和磁粉的粘結效果不佳，不能很好的促進磁粉的壓制成型，進而影響磁粉芯的磁性能。專利CN?101089108A采用SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、云母粉及與水混合而成組成絕緣粘結劑來包覆金屬磁粉芯。專利CN?1622236A采用氧化銅粉和磷酸膠組成無機粘結劑來粘結鐵硅鋁磁粉。專利CN?1787125A可選用的無機粘結劑是一種磷酸鹽類。專利CN?101226903A可選用的無機粘結劑是一種硅酸鹽類。采用這種全無機粘結劑雖然有一定的絕緣粘結效果，但是由于不能很好的促進磁粉的壓制成型而影響磁性能。還有一些專利采用水玻璃作為粘結劑，專利CN?100999021A采用水玻璃來包覆Fe-Ni50磁粉，熱處理溫度達700℃，但是硅酸鈉在高溫下會發生分解，影響磁粉芯的熱穩定性。?

有機粘結劑如環氧樹脂、酚醛樹脂和硅樹脂等，這類有機樹脂與磁粉有很好的粘結效果，能促進壓制成型，提高磁粉芯密度，因此目前工業中大部分采用的還是有機粘結劑如環氧樹脂。但是現有的有機樹脂耐熱溫度普遍不高，在200?℃以上就會發生分解。專利CN?1787125A采用環氧樹脂作為粘結劑來粘結磁粉，雖然最終制得的磁粉芯有很好的高頻性能，但是熱處理溫度只有400?℃，環氧樹脂已經發生分解，顆粒間絕緣效果被破壞，使磁粉芯的損耗偏高。雖然有一些耐熱性樹脂如有機硅樹脂，它的耐熱溫度可以達到500?℃，但是還沒有一種有機樹脂能完全滿足磁粉芯比較高的熱處理溫度的要求。?

有機粘結劑和無機粘結劑組成的復合粘結劑是近些年為了綜合有機粘結劑和無機粘結劑各自的優點而發明的一種新型粘結劑。專利CN?103151134A將硅酮樹脂和鐵氧體復合起來包覆軟磁磁粉芯，具有不錯的絕緣效果。專利CN?103219119A在磁粉芯制備過程中依次加入有機粘結劑和無機粘結劑，有機粘結劑選自環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺中的一種或幾種，無機粘結劑選自SiO₂、B₂O₃、P₂O₅中的一種或幾種。這些組成的復合粘結劑可以綜合有機粘結劑優良的粘結性能和無機粘結劑比較高的熱穩定性的優點，但是都沒有指出一種有效的復合方式，最大限度的發揮兩種粘結劑各自的優點。?

發明內容

本發明的目的是提供一種無機-有機復合粘結劑包覆軟磁復合材料的制備方法，改善了有機粘結劑和無機粘結劑復合的效果，綜合了有機粘結劑和無機粘結劑各自的優點，制備具有綜合的優良磁性能和力學性能的磁粉芯。?

無機-有機復合粘結劑包覆軟磁復合材料的制備方法包括如下步驟：?

（1）將不同目數的磁粉進行配比混合，粒度達-100目~+200目的磁粉粉末占總質量的10~30%，-200目~+400目的磁粉粉末占總質量的40~60%，400目以上的磁粉粉末占總質量的10~30%。磁粉為鐵粉、鐵硅鋁粉或鐵鎳鉬粉中的一種或幾種。

（2）將配比好的磁粉用鈍化劑進行鈍化絕緣處理，在60?℃~80?℃下水浴攪拌干燥后，加入有機-無機復合粘結劑進行粘結處理。鈍化劑采用磷酸、鉻酸中的一種或幾種，添加量為磁粉總質量的0.4wt%~1wt%。?