[發明專利]一種用于納米晶磁粉芯絕緣包覆的無鉛低熔點玻璃粉及其制備方法

在審

• 申請號: 201711219695.2
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107986629A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 鐘赤宇;蔣飚;趙和英
• 申請（專利權）人: 貴州威頓晶磷電子材料股份有限公司
• 主分類號: C03C12/00
• 分類號: C03C12/00;C03C3/066
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電子材料技術領域，具體是一種納米晶磁粉芯絕緣包覆的無鉛低熔點玻璃粉及其制備方法。

背景技術

近年來，各類軟磁粉芯廣泛應用于能源、電氣、通信、汽車工業等領域，21世紀電源越來越向微型化發展，這就必然要求磁性元器件更適用于高頻范圍，因此小型化、智能化、高集成、低損耗成為磁性器件的發展方向。目前市場上主要有鐵粉芯、鐵硅鋁磁粉芯、MPP磁粉芯等各類軟磁粉芯。但鐵粉芯在高頻下損耗極大、鐵硅鋁磁粉芯直流疊加特性和高頻損耗、MPP磁粉芯過高的成本等限制了其進一步應用；因此，開發新的軟磁粉芯迫在眉睫。

納米晶磁粉芯相較于其他磁粉芯，具有高頻、高直流疊加、低頻損耗等優秀特性，具有良好的發展前景。

納米晶磁粉芯的絕緣包覆工藝主要采用有機包覆劑，如有環氧樹脂、聚乙烯醇、有機硅樹脂等。納米晶磁粉芯經有機包覆劑包覆后，綜合磁性能較好，但混合工藝復雜且包覆后的納米晶磁粉芯的抗老化能力弱，磁性能在使用過程中隨發熱問題而導致不可逆性降低，從而減少其使用壽命；且在使用有機包覆劑的同時，還需使用絕緣介質，導致成本增加。

目前，市場上使用的無機包覆劑，如低熔點玻璃粉大多含有對環境、人體危害較大的PbO、Tl₂O、CdO等有毒氧化物。中國、歐美、日本等國也相繼出臺法律，明令禁止電子產品中不得含有鉛、汞、氟、六價鉻、聚合嗅化聯苯(PBB)、聚合嗅化聯苯乙醚及其它有毒有害物質，可見電子產品無鉛、無毒化是未來的發展趨勢。

發明內容

針對上述現有技術中的不足之處，本發明旨在提供一種絕緣和耐壓性能良好，能提高納米晶磁粉芯的有效磁導率、徑向抗拉強度和抗老化能力；降低其在高頻使用時產生的渦流損耗；并解決現有絕緣包覆工藝中存在的有機包覆劑不環保，需使用絕緣介質問題的無鉛低熔點玻璃粉及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明的用于納米晶磁粉芯絕緣包覆的無鉛低熔點玻璃粉，其組分及重量百分比含量為：Bi₂O₃50～75％，B₂O₃5～20％，SiO₂1～10％，ZnO1～20％，Na₂O1～15％，Li₂O1～10％，CuO1～10％，MnO₂1～10％和NiO1～10％。

優選的，其組分及重量百分比含量為：Bi₂O₃65～75％，B₂O₃5～10％，SiO₂1～5％，ZnO5～15％，Na₂O1～10％，Li₂O1～5％，CuO1～5％，MnO₂1～5％，NiO1～5％。

本發明的一種納米晶磁粉芯絕緣包覆的無鉛低熔點玻璃粉的制備方法，包括以下步驟：

(1)按上述物料質量百分比進行準確稱量，在混料機中攪拌轉動1h混合均勻；

(2)將混合料加入石英坩堝，石英坩堝放入硅碳棒電阻爐內加熱熔煉，加熱熔煉溫度為950～1150℃，熔煉時間為40～80min；

(3)熔融流出的玻璃液放入水淬桶中經水淬處理；

(4)將水淬后的玻璃料于120℃烘箱中干燥8h后，球磨機濕磨40min(230r/min)，過濾；

(5)將過濾后的玻璃料于120℃烘箱中干燥12～18h，篩分，得到粒度小(D90≤10μm)、質地均勻的無鉛低熔點玻璃粉。

其中，所述Bi₂O₃，B₂O₃，SiO₂，Na₂O，Li₂O，CuO，MnO₂及NiO均為純度為99wt％以上的市售粉末。

其中，所述步驟(3)在水淬桶中放入鐵架臺，鐵架臺面離水面1～4cm，高溫的玻璃液在臺面上冷卻、脆化后被收集，便于球磨粉碎。

其中，將所述步驟(5)制得的無鉛低熔點玻璃粉用于納米晶磁粉芯絕緣包覆時，需要將玻璃粉加入納米晶磁粉中，其所占納米晶磁粉的3-8％。