[發明專利]高導鐵硅鋁磁粉芯及其制備方法

有效

• 申請號: 201611247576.3
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106653277B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 毛圣華;皮金斌;張勉團
• 申請（專利權）人: 江西艾特磁材有限公司
• 主分類號: H01F3/10
• 分類號: H01F3/10;H01F41/02;H01H11/00
• 代理公司: 南昌贛西專利代理事務所(普通合伙)36121
• 代理人: 謝年鳳

技術領域：

本發明涉及一種鐵硅鋁磁粉芯及制備方法，特別是涉及一種高導鐵硅鋁磁粉芯及其制備方法。

背景技術：

在電源電器開關設備中磁粉芯是其主要元配件之一，其在很大程度上決定著開關電源的質量與節能降耗的功效。目前鐵硅鋁磁粉芯在大電流下直流偏執能力較差，不能滿足現有的技術標準要求，而以此磁粉芯生產制備的電子元器件，其難以達到高標準的質量技術要求。另一方面，現有制備鐵硅鋁磁粉芯的方法，通常使用破碎法等，其制備的電子器件直流偏執能力較差，損耗更高，制造工藝復雜，質量不穩定。

開關電源是現在生活中離不開的用電設備。如材料工程、電子學領域的開關電源用PFC功率因素校正，磁性器件等。從家庭用的燈飾、空調、電視、電腦電源等到辦公室打印復印機等等。隨著國內外能源日益緊張，環境污染問題日益嚴重，對用電設備節能降耗的要求越來越高，也就對其電源使用效率的要求越來越高。

在現有的開關電源中存在兩類主要問題：一是不同負載時效率無法均衡；用電設備不會24小時都在額定功率滿負荷運行，有部分時間處于待機狀態。而主動式PFC設計時會針對50％以上負載做主要設計，導致輕載時電源的效率低下。如何來調整輕載時負載阻抗，使PFC作用在輕重載時均能有效發揮作用，提高能效。二是斷續工作模式下的主動式PFC或者感性負載上有交變的大電流，都會導致開關器件容易受到損傷，開關損耗加大，無功功耗增加，降低整機的效率。如何來提出的器件，能有效提高瞬變感抗，降低瞬態電流，起到軟開關的作用。從而能有效降低開關損耗，提高能效。

因此，如何來提供一種開關電源中存在兩類主要問題的開關電源的設備，即鐵硅鋁磁粉芯，是當前現實中需要面對和解決的問題。能有效降低開關損耗，提高能效，同時提高其直流偏執能力，實現環保節能功效。

發明內容：

本發明是提供一種高導鐵硅鋁磁粉芯及其制備方法，其是由鐵硅鋁合金粉末顆粒和金屬卷繞磁芯帶材混合制成，制備的鐵硅鋁，磁芯能有效提高瞬變感抗，降低瞬態電流，起到軟開關的作用。從而能有效降低開關損耗，提高能效。

本發明提供一種高導鐵硅鋁磁粉芯，其是由如下質量組分組成:鐵硅鋁合金粉末顆粒80-99％，余量為金屬軟磁帶卷繞磁芯材；控制所述鐵硅鋁合金粉末顆粒大小為-100至-500目，所述金屬軟磁帶卷繞磁芯材為厚度15-500微米的金屬帶。

本發明所述一種高導鐵硅鋁磁粉芯，優選是所述鐵硅鋁合金粉末顆粒形狀為球形狀或片狀；所述金屬軟磁帶材為鐵基非晶、鈷基非晶、鐵基納米晶、鐵硅、鐵鎳帶材之一種或幾種。本發明另一目的是一種高導鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，是以鐵硅鋁合金粉末顆粒為原料，其包括以下方法步驟：

1)鐵硅鋁合金粉末顆粒除濕包覆處理，先將顆粒大小為-100至-500目的鐵硅鋁合金粉末顆粒用除濕劑進行除濕處理，然后與絕緣包覆劑混合處理，控制混合處理溫度為15-130℃，混合處理時間為5-80分鐘，為處理鐵硅鋁合金粉末顆粒；

2)金屬軟磁帶卷繞磁芯材熱處理，將厚度為15-500微米的金屬帶，置于硅酸鈉或硅酸鉀溶液中浸泡，然后在50℃-200℃溫度下，保溫固化處理、冷卻，為熱處理金屬軟磁帶卷繞磁芯材；

3)制鐵硅鋁磁粉芯粗品，將1)步處理鐵硅鋁合金粉末顆粒和2)步熱處理金屬軟磁帶卷繞磁芯材混合為混合物，控制混合物中處理納米晶合金粉末顆粒質量比為80-99％，余量為熱處理金屬軟磁帶卷繞磁芯材，將混合物置于所需的形狀、大小模具中，加壓成型，為鐵硅鋁磁粉芯粗品，控制加壓成型的壓力為10-30T/cm²，控制加壓時間為1-30秒；

4)制鐵硅鋁磁粉芯處理產品，將上步鐵硅鋁磁粉芯粗品置于熱處理裝置中，于真空或惰性氣體保護條件下進行預處理，控制預處理溫度為100℃-300℃，壓力為0.1Pa-0.001Pa，預處理時間為10-80分鐘；為鐵硅鋁磁粉芯處理產品；

5)制鐵硅鋁磁粉芯產品，將鐵硅鋁磁粉芯處理產品，于熱處理裝置中進行高溫燒結處理，控制高溫燒結環境為惰性氣體或真空狀態下進行，控制高溫燒結溫度為300℃-450℃，燒結時間為10-80分鐘，于此溫度下恒溫保持不大于120分鐘，冷卻，最后倒角涂層，即為高導鐵硅鋁磁粉芯產品。

本發明所述的制備方法，優選的，是1)步所述絕緣包覆劑為如下質量比組分硅酸鈉5-8、硅酸鉀30、正硅酸乙酯20-22、硬脂酸鋅10-12硅酮樹脂10-12、云母5-8、高嶺土20-22混合組成。