[發明專利]鐵基磁粉絕緣包覆方法

在審

• 申請號: 201710167796.3
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN107030279A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 潘冠軍
• 申請（專利權）人: 海安南京大學高新技術研究院;南京大學;南通南京大學材料工程技術研究院
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/02;B22F3/10;H01F1/24;H01F41/02
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本申請屬于材料技術領域，特別是涉及一種鐵基磁粉絕緣包覆方法，應用于輸出電感線路濾波器和功率因素校正器等器件。

背景技術

Fe-Si-Al磁粉芯作為一種高頻性能好、成本低的軟磁材料，在輸出電感線路濾波器和功率因素校正器等器件中得到了廣泛應用，其市場需求日益增加。

絕緣包覆是磁粉芯制備過程中的重要環節，包覆的好壞會直接影響磁粉芯的頻率特性等軟磁性能。包覆劑大體可分為有機包覆劑和無機包覆劑兩類。由于有機包覆劑的熔點低，采用這種包覆劑的磁粉芯不能進行高溫熱處理來消除內應力。無機包覆劑基本為非磁性物質，會導致磁粉芯磁導率和磁通密度的下降。所以如何減少包覆劑對磁粉芯的磁損耗和功率損耗是磁粉芯研究和生產的難點之一。

功率損耗與絕緣劑的種類、添加量、成型壓力和退火溫度有著重要的關系。隨著日新月異的科技發展，對磁粉芯性能的要求也在不斷的提高，因此，如何改進其性能成為現今研究的一大挑戰。

發明申請CN 103996479 A公布的磁導率為200的Fe-Si-Al磁粉芯的功率損耗為600mW/cm³左右(測試條件為100kHz，100mT)。

即使在50kHz，100mT的測試條件下，發明申請CN 102013313 A和CN 103065786 A所制備的Fe-Si-Al磁粉芯的功率損耗仍在300mW/cm³左右。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鐵基磁粉絕緣包覆方法，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本申請實施例公開一種鐵基磁粉絕緣包覆方法，包括步驟：

s1、粉體預處理：Fe-Si-Al粉體原料在氫氣中進行高溫退火預處理，退火溫度為600-900℃，保溫1～3小時；

s2、磷化處理：以丙酮作溶劑，將磁粉置于磷酸中進行磷化處理；

s3、烘干：揮發丙酮并對磁粉進行烘干；

s4、絕緣劑添加：將云母和二氧化硅粉末與磁粉混合均勻；

s5、絕緣包覆：將硅酸四乙酯(偶聯劑)及硅酮樹脂(粘接劑)混合于丙酮中，加入磁粉，并將溶液蒸干；

s6、烘干過篩：將完成絕緣包覆的粉末放在烘箱中烘干，后研磨；

s7、壓制成型：加入脫模潤滑劑，采用液壓機在模具中一次壓制成型，成型壓力為11～15MPa，成型密度為6.0～8.0g/cm³；

s8、退火燒結：將樣品置于氣氛爐中，于保護氣體下燒結。

優選的，在上述的鐵基磁粉絕緣包覆方法中，所述步驟s1之前還包括：粉體顆粒選擇100目、200目、300目和400目大小按照10％、50％、30％和10％的比例進行粒度配比。

優選的，在上述的鐵基磁粉絕緣包覆方法中，所述步驟s2中，磷酸含量為2wt％。

優選的，在上述的鐵基磁粉絕緣包覆方法中，步驟s4中，所述云母和二氧化硅粉末的含量為0.5wt％。

優選的，在上述的鐵基磁粉絕緣包覆方法中，步驟s5中，硅酸四乙酯的含量為1wt％，硅酮樹脂的含量為3.5wt％。

優選的，在上述的鐵基磁粉絕緣包覆方法中，步驟s6中，將完成絕緣包覆的粉末放在烘箱中80～120℃烘干后進行研磨，使粉末完全散開并具有一定的流動性，過100目篩。

優選的，在上述的鐵基磁粉絕緣包覆方法中，步驟s7中，所述脫模潤滑劑為硬脂酸鋅。

優選的，在上述的鐵基磁粉絕緣包覆方法中，所述脫模潤滑劑含量為0.15～3％。

優選的，在上述的鐵基磁粉絕緣包覆方法中，步驟s8中，燒結溫度在500～700℃之間，保溫時間1～2小時。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

(1)、本發明的鐵基磁粉的絕緣包覆方法，經過調控絕緣劑的加入量、成型壓力和去應力退火條件等參數條件，獲得了高磁導率(130)和低磁芯損耗(275mW/cm³,測試條件為100kHz,50mT)的性能。

(2)、本發明絕緣包覆方法獲得的磁粉芯，是一種高頻性能好、成本低的軟磁材料，同時具有獲得了高磁導率和低磁芯損耗，可以應用在輸出電感線路濾波器和功率因素校正器等器件中。

附圖說明