[發明專利]提高直流偏置特性的材料制備方法及磁粉芯的制備方法

有效

• 申請號: 201711342994.5
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108242309B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 聶軍武
• 申請（專利權）人: 東睦新材料集團股份有限公司
• 主分類號: H01F1/147
• 分類號: H01F1/147;H01F1/24;B22F1/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛

提高直流偏置特性的材料制備方法，其特征在于包括以下步驟：(1)用140目的篩網對鐵硅鋁磁粉進行過篩，得到第一種鐵硅鋁磁粉；用300目的篩網對鐵硅鋁磁粉進行過篩，得到第二種鐵硅鋁磁粉；(2)以質量比為第一種鐵硅鋁磁粉:第二種鐵硅鋁磁粉＝1.5～4將兩種磁粉混合得到混合粉料，將混合粉料放入球磨機，球磨0.25～2.0h；(3)絕緣包覆后得到包覆磁粉。該種磁粉材料制備工藝簡單、綠色環保，且能提高所制備的磁粉芯的直流偏置性能。

技術領域

本發明涉及涉及軟磁磁性材料技術領域，尤其涉及提高直流偏置特性的材料制備方法及磁粉芯的制備方法。

背景技術

電力電子設備集中的功能越來越多，單位面積上增加的功率消耗成倍增長，如此發展下去，供電電源負載也迅速增加，這給各元器件帶來更大的損耗。當今社會發展要求輕量化、節能化的器件越來越嚴格，因此需要單位體積的能量密度迅速提高。磁粉芯作為開關電源的主要組成元件，在電源組內起到關鍵作用，磁粉芯保持高直流偏置特性是開關電源高效率的保證之一。

金屬軟磁粉芯是由鐵磁性的金屬粉末與絕緣介質混合均勻壓制而成的一種復合軟磁材料。現在設計和制作各類開關電源的扼流圈和電感時，基本上都選用鐵硅鋁磁粉芯、鐵鎳磁粉芯和MPP磁粉芯。其中，MPP磁粉芯的直流偏置能力一般；鐵鎳磁粉芯具有最高的直流偏置能力，產品性能好，但是鐵鎳磁粉芯中還有50％的鎳，價格高昂，生產成本高。鐵硅鋁磁粉芯具有非常低的磁芯損耗，頻率特性較好又成本低廉，只是鐵硅鋁磁粉芯在較大電流下的直流偏置能力較差，所以使得鐵硅鋁磁粉芯的使用受到了限制，因此，急需提高鐵硅鋁磁粉芯的直流偏置能力。

磁粉芯的直流偏置特性與粉末粒徑、粉末形狀、鈍化處理工藝、絕緣包覆工藝等均有較大關系。有公告號為CN102938312A的中國發明專利《一種鐵硅鋁混合粉料芯的制造方法》公開了一種制造方法包括以下步驟：取鐵硅鋁磁粉末，其中各組份按質量比份配比為Si9.1～10.2,Al4.9～6.1余量為Fe；按如下的百分比粒度配比為：+150目5％，-150目～+300目占85％，-300目占10％；將工序1配比好的磁粉進行鈍化處理，采用的鈍化劑為0.1～2％磷酸和硝酸鋅水溶液；鈍化完畢后用絕緣粘結劑為0.2～3％硅酸鈉和高嶺土水溶液進行絕緣包覆并烘干；絕緣包覆完畢后再加入0.1～0.7％的脫模潤滑劑均勻混合，在1600～2200MPa的壓強下干壓成型得到毛坯；將毛坯置于保護氣氛中在620～780℃下保溫0.5～1.5H進行退火消除應力；產品空冷后進行外表面涂覆得到成品。可見該專利通過調節粉末粒徑、鈍化劑配方、絕緣包覆工藝來改善鐵硅鋁磁粉芯的直流偏置性能，但是其結果顯示直流特性無明顯提高，并且所用的鈍化劑會對環境造成較大的污染。為了更為環保，有研究人員摒棄了鈍化劑的使用，采用氧化物的包覆來提高鐵硅鋁磁粉粒的絕緣性，例如公告號為CN101599334A的中國發明專利《一種高電阻率高磁導率的鐵硅鋁材料的制造方法》該種方法采用正硅酸乙酯和氨水等作為原料，運用溶膠凝膠的方法對鐵硅鋁磁粉表面包覆一層SiO2絕緣層，但制備過程中由于磁粉較重容易沉淀導致磁粉表面SiO2包覆不均勻，所以這種絕緣包覆方法難度大，而且專利中也未給出所制備金屬軟磁粉芯的磁性能。提供制備簡單、綠色環保、生產成本低、直流偏置特性好的直流偏置特性的材料制備方法及磁粉芯的制備方法是本領域技術人員亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀提供制備過程綠色環保、且能提高直流偏置特性的材料直流偏置特性的材料制備方法及磁粉芯的制備方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：提高直流偏置特性的材料制備方法，包括以下步驟：

(1)用140目的篩網對鐵硅鋁磁粉進行過篩，得到第一種鐵硅鋁磁粉；用300目的篩網對鐵硅鋁磁粉進行過篩，得到第二種鐵硅鋁磁粉；

(2)以質量比為第一種鐵硅鋁磁粉:第二種鐵硅鋁磁粉＝1.5～4將兩種磁粉混合得到混合粉料，將混合粉料放入球磨機，球磨0.25～2.0h；