[發明專利]一種增材制造磁芯以及使用該磁芯的磁性器件

有效

• 申請號: 201710122348.1
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106782991B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 龍克文;顏天寶
• 申請（專利權）人: 佛山市程顯科技有限公司;佛山市川東磁電股份有限公司;深圳市宏豐光城電子有限公司東莞分公司
• 主分類號: H01F3/10
• 分類號: H01F3/10;H01F41/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 肖平安

本發明屬于磁芯技術領域，具體公開了一種增材制造磁芯，包括包覆物和內嵌物兩種磁性材料，所述的外包覆物磁性材料為MnZn鐵氧體軟磁材料，所述內嵌物磁性材料為釹鐵硼硬磁材料；所述MnZn鐵氧體軟磁材料通過增材制造技術完全包覆在釹鐵硼硬磁材料外側。本發明通過將釹鐵硼硬磁材料和MnZn鐵氧體軟磁材料結合起來采用增材制造工藝組合加工，制造一種高性能磁芯，避免了傳統的異質材料磁性中使用膠水的問題，同時，磁性得到控制，可以實現鐵硼硬磁材料磁場的隔離，再者，解決了一般釹鐵硼硬磁材料外電鍍工藝不環保、難以通過72h鹽霧試驗、高溫剝落等問題。

技術領域

本發明屬于磁芯技術領域，具體地說是涉及一種增材制造磁芯以及使用該磁芯的磁性器件。

背景技術

磁芯是指由各種氧化鐵混合物組成的一種燒結磁性金屬氧化物。例如，錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體是典型的磁芯體材料。鐵氧體磁芯用于各種電子設備的線圈和磁性器件中，其是一種高頻導磁材料，主要做高頻磁性器件（像開關電源，行輸出磁性器件等），高頻磁環（抗干擾用）等等。目前，隨著家用電器、高性能電腦和LCD顯示器等的開關電源磁性器件向小型化、輕薄化和多功能化方向的發展，磁芯在這些設備中得到了越來越廣泛的應用。制造高性能磁性勢在必行。

發明內容

本發明目的在于提供一種高性能的增材制造磁芯以及使用該磁芯的磁性器件。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種增材制造磁芯，包括包覆物和內嵌物兩種磁性材料，所述的外包覆物磁性材料為MnZn鐵氧體軟磁材料，所述內嵌物磁性材料為釹鐵硼硬磁材料；所述MnZn鐵氧體軟磁材料通過增材制造工藝完全包覆在釹鐵硼硬磁材料外側。

進一步的，所述的增材制造工藝為選擇性激光燒結技術（Selected lasersintering,SLS）。

進一步的，所述的MnZn鐵氧體軟磁材料為具有隨居里點導磁、失磁變化的軟磁材料。

進一步的，所述的MnZn鐵氧體軟磁材料包括以下重量份的物質組分：46-54份Fe₂O₃、19-23份Mn₃O₄、28-32份ZnO、3-4份碳纖維、2-3份石墨烯、適量的去離子水。

進一步的，所述的MnZn鐵氧體軟磁材料的制備方法如下：

（1）配料：按重量份折合成物質質量分別按量稱取物質質量備用；

（2）將步驟（1）已經稱好質量的Fe₂O₃、Mn₃O₄、ZnO、碳纖維混合用行星式球磨機以2倍的去離子水濕磨2h，然后在100℃烘30-40min干燥過篩，隨后用馬弗爐在10μPa的氧壓力1100℃下煅燒2.5h得預燒粉備用；

（3）將預燒粉中加入石墨烯,在星式球磨機二次球磨6h，在100℃烘20 -30min至干燥，然后放入馬弗爐中按照一定的升溫速度從100℃生至1300℃保溫5h，進行平衡氣氛燒結，即得。

進一步的，所述的MnZn鐵氧體軟磁材料在居里溫度點附近可隔離釹鐵硼硬磁材料的磁場。

一種包含上述增材制造磁芯的磁性器件。

本發明的有益效果：

本發明MnZn鐵氧體軟磁材料中添加有碳纖維和石墨烯，可以在保證材料密度和機械強度的同時提高軟磁材料的居里溫度感應的靈敏度，本發明通過將釹鐵硼硬磁材料和MnZn鐵氧體軟磁材料結合起來采用增材制造工藝組合加工，制造一種高性能磁芯，避免了傳統的異質材料磁性中使用膠水的問題，同時，磁性得到控制，可以實現鐵硼硬磁材料磁場的隔離，再者，解決了一般釹鐵硼硬磁材料外電鍍工藝不環保、難以通過72h鹽霧試驗、高溫剝落等問題。