[發(fā)明專利]一種鐵硅鋁?鐵氧體復合磁芯及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611264506.9
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106653273A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 毛圣華;張勉團;皮金斌
• 申請（專利權）人: 江西艾特磁材有限公司
• 主分類號: H01F1/33
• 分類號: H01F1/33;H01F27/24;H01F27/255;H01F41/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 王加貴

技術領域

本發(fā)明屬于磁性材料技術領域，尤其涉及一種鐵硅鋁-鐵氧體復合磁芯及其制備方法。

背景技術

開關電源是現(xiàn)在生活中離不開的用電設備，整流器與電容、電感電路組成非線性組的儲能能組件，但是負載的非線性，會導致電流輸入波形嚴重畸變，進而導致電源效率降低。而PFC電感作為開關電源的關鍵部件，實現(xiàn)對電流和電壓之間的相位差的調節(jié)，進而減緩由于整流過程產生的電流畸變所引起的電源效率低的問題。

但是PFC電感主要是針對50％以上負載進行設計，在輕載時難以發(fā)揮作用；同時PFC在斷續(xù)工作模式下或者感應負載條件下，會產生突變的大電流，導致開關電源器件容易受到損傷，開關損耗加大，無功功耗增加，難以確保電源效率的提高。

為了改進常規(guī)PFC電感所存在的問題，急需一種具有高磁導率且大電流不飽和能力的磁芯；但是現(xiàn)有磁粉芯由各種軟磁合金粉末壓制而成，所以具有無數(shù)個均勻分布的小氣隙，這就決定了現(xiàn)有磁粉芯具有強大的抗飽和能力，也就是具有大電流下不飽和特性，但也因為分布氣隙，導致磁導率低下，一般不超過200。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種鐵硅鋁-鐵氧體復合磁芯及其制備方法，本發(fā)明提供的鐵硅鋁-鐵氧體復合磁芯不僅具有高磁導率并且具有大電流不飽和的能力。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

本發(fā)明提供了一種鐵硅鋁-鐵氧體復合磁芯，由包括以下質量百分含量的原料依次經壓制和熱處理得到：鐵硅鋁合金粉80～99％、絕緣包覆劑0.5～8％和余量的鐵氧體磁芯；表面包覆絕緣包覆劑后的鐵硅鋁合金粉包覆于所述鐵氧體磁芯表面。

優(yōu)選的，所述原料包括鐵硅鋁合金粉85～92％、絕緣包覆劑1～5％和余量的鐵氧體磁芯。

優(yōu)選的，所述鐵硅鋁合金粉的粒度為100～500目。

優(yōu)選的，所述鐵氧體磁芯包括錳鋅鐵氧體和/或鎳鋅鐵氧體。

優(yōu)選的，所述絕緣包覆劑為硅酸鹽、磷酸、正硅酸乙酯、硬脂酸鋅、硅酮樹脂、云母和高嶺土中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述鐵硅鋁合金粉包括以下質量百分含量的組分：Si 5.0～10.0％、Al 4～7％，余量為Fe。

本發(fā)明還提供了上述技術方案所述的鐵硅鋁-鐵氧體復合磁芯的制備方法，包括以下步驟：

(1)將所述鐵硅鋁合金粉和絕緣包覆劑混合，得到混合物料；

(2)將所述步驟(1)得到的混合物料與鐵氧體磁芯模壓成型，得到坯體；所述模壓成型使所述混合物料包覆于鐵氧體磁芯表面；

(3)將所述步驟(2)得到的坯體進行預熱處理后退火處理，得到鐵硅鋁-鐵氧體復合磁芯。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中混合的溫度為15～130℃，混合的速率為5～60r/min，混合的時間為5～80min。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中模壓成型的壓力為10～30t/cm²。

優(yōu)選的，所述預熱處理的溫度為100～300℃，預熱處理的時間為10～80min；所述退火處理的溫度為600～750℃，退火處理的時間為10～80min。

本發(fā)明提供了一種鐵硅鋁-鐵氧體復合磁芯，由包括以下質量百分含量的原料依次經壓制和熱處理得到：鐵硅鋁合金粉80～99％、絕緣包覆劑0.5～8％和余量的鐵氧體磁芯；表面包覆絕緣包覆劑后的鐵硅合金粉包覆于所述鐵氧體磁芯表面。本發(fā)明提供的鐵硅鋁-鐵氧體復合磁芯，使得鐵硅鋁合金的大電流不飽和能力和鐵氧體磁芯的高磁導率性能充分發(fā)揮，解決低阻抗大開關電流的瞬態(tài)電流畸變問題：當整流管開關瞬間，能有效減少電流畸變，降低了大電流的瞬變損耗，起到大電流瞬間通斷軟著陸的作用，保護用電設備，提高電源功率因素。本發(fā)明實施例的結果表明，本發(fā)明提供的復合磁芯提高了初始磁導率，磁場強度為0.2(Oe)時，鐵硅鋁-鐵氧體復合磁芯的磁導率達10000，遠高于同樣條件下鐵硅鋁磁芯59的初始磁導率，是現(xiàn)有技術中的鐵氧體磁芯磁導率的166倍。

本發(fā)明還提供了鐵硅鋁-鐵氧體復合磁芯的制備方法，本發(fā)明通過將絕緣包覆劑和鐵硅鋁合金粉的混合實現(xiàn)絕緣包覆劑對鐵硅鋁合金粉的包覆，經處理后的鐵硅鋁合金粉再與鐵氧體磁芯成品壓制成型后進行預熱處理后退火處理，得到鐵硅鋁-鐵氧體復合磁芯復合磁芯。

具體實施方式