[發(fā)明專利]一種低損耗非晶磁粉芯的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410717695.5
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN104575913A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂世雅;金天明
• 申請（專利權(quán)）人: 橫店集團(tuán)東磁股份有限公司
• 主分類號: H01F1/153
• 分類號: H01F1/153;H01F1/24;B22F1/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非晶磁粉芯軟磁材料相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種低損耗非晶磁粉芯的制備方法。

背景技術(shù)

隨著電子產(chǎn)品的小型化發(fā)展趨勢，電源的小型化和大電流化要求磁芯材料具有高飽和磁通密度(Bs)。市場的需求帶動(dòng)了高Bs非晶金屬軟磁產(chǎn)品的開發(fā)。在非晶金屬磁粉的高速急冷制備技術(shù)上，從實(shí)驗(yàn)室走向了實(shí)用化，這為非晶金屬軟磁產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)非晶金屬軟磁材料兼具低損耗和高直流偏置的獨(dú)特優(yōu)勢，成為了工業(yè)和民用高頻變壓器、互感器、電感的理想材料；在某些場合也是坡莫合金、硅鋼和鐵氧體的換代產(chǎn)品，應(yīng)用前景廣闊。

專利申請公布號CN103489555A提供了一種鐵基納米晶軟磁合金制備方法，其化學(xué)式為：Fe_aSi_bB_cCu_dT_eRE_f，T為Ti、V、Mn、Cr、Mo、Nb、Zr、W中的至少一種；RE為La、Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er中的一種或兩種；其中a、b、c、d、e、f為所對應(yīng)組分的原子百分?jǐn)?shù)：b＝12～16，c＝4～7，d＝0.5～1，e＝1～4，f＝0.5～2，a＝(100-b-c-d-e-f-g)。此類鐵基納米晶軟磁合金具有接近零的飽和磁滯伸縮系數(shù)，高磁導(dǎo)率和高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，可代替鈷基非晶合金應(yīng)用于精密電子元器件磁芯制造領(lǐng)域。專利申請公布號CN103559974A提供了一種非晶納米晶復(fù)合磁粉芯及其制備方法，其非晶納米晶復(fù)合磁粉芯，主要由鐵基非晶粉末、鐵基納米晶粉末、有機(jī)粘結(jié)劑和絕緣劑組成，絕緣劑采用無機(jī)氧化物、碳化物和氮化物的混合物，有機(jī)粘結(jié)劑和絕緣劑的重量分別占兩種粉末總重量的0.5～2wt％和0.5～4wt％；其制備方法包括非晶帶材脆化處理、機(jī)械法破碎成粉末、篩分、鈍化處理和絕緣包覆、模壓成形、熱處理；其制備的復(fù)合磁粉芯在中高頻下具有優(yōu)良的軟磁性能、熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，可被大量用于各種開關(guān)電源模塊上的濾波、穩(wěn)流(扼流)、儲(chǔ)能等各種電感元件。以上專利性能制得的非晶磁粉芯在100Oe磁場強(qiáng)度條件下直流疊加性能均集中在65％左右，損耗在100K/100mT條件時(shí)不明確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在上述的不足，提供了一種磁損耗低且直流疊加性能好的低損耗非晶磁粉芯的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種低損耗非晶磁粉芯的制備方法，通過添加合適的耐高溫絕緣材料，及選擇合適的絕緣包覆方法，通過壓制成型及高溫退火工藝，制備得到磁導(dǎo)率在60～90之間和具有較好強(qiáng)度的非晶磁粉芯，具體操作步驟如下：

(1)通過退火處理單輥快淬法制備的Fe基非晶帶材，并利用機(jī)械磨和氣流磨復(fù)合破碎非晶帶材制備非晶軟磁合金粉末；

(2)軟磁合金粉料在磷酸、硝酸和鉻酸混合水溶液中反應(yīng)，在反應(yīng)過程中要不斷攪拌，在100～200℃下反應(yīng)0.5～2小時(shí)；

(3)軟磁合金粉料在成膜處理后，加入絕緣劑，其為高嶺土、云母粉、氧化鋯或氧化鋁粉中的一種或幾種混合物；

(4)絕緣劑攪拌均勻后，加入鉀水玻璃、水玻璃、復(fù)合磷酸鹽和SiO₂溶膠中的一種或幾種，攪拌均勻，在120～250℃下保溫烘干，保溫時(shí)間為1～5小時(shí)；

(5)粉料保溫烘干后添加有機(jī)粘接劑，其為環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺，酚醛樹脂和氰酸脂中的任一種或多種，用無水乙醇為稀釋劑，稀釋比例1∶20；

(6)壓制成型前加入硬脂酸鋅或硬脂酸鎂的一種作為潤滑劑，混合均勻后在15～21T/cm²壓力下壓制成磁芯；

(7)非晶磁芯首先在空氣中200±5℃下保溫1～3小時(shí)，再在N₂氣氛下升溫至450～500℃進(jìn)行退火處理，保溫時(shí)間為10～50分鐘，退火時(shí)氧含量控制在40ppm以下；

(8)磁芯噴涂環(huán)氧樹脂漆；

其中：該非晶軟磁合金粉末的組成以原子比為：Fe_{(100-a-b-c-x-y-z-t})Cr_aMo_bAl_cP_xSi_yB_zNb_tC_q，其中a為1～4；b為0.1～1；c為0～3；x為0.01～1.5；y為0.2～5；z為0.5～6；t為0.01～1；q為0.1～0.5。