[發明專利]一種包覆型軟磁磁粉芯的制備方法

在審

• 申請號: 201711363419.3
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108242311A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 梅慶波;王文新;史玉玲
• 申請（專利權）人: 梅慶波
• 主分類號: H01F1/26
• 分類號: H01F1/26;B22F1/00;B22F3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種包覆型軟磁磁粉芯的制備方法，屬于磁性材料技術領域。本發明通過在金屬軟磁粉末表面形成一層磷化層，磷化層的存在對疇壁位移有阻礙作用，再利用錳鋅鐵氧體電阻率高、損耗低、高頻特性佳的特點，再在表面進行絕緣包覆，高溫退火時在金屬軟磁粉末表面形成了鐵氧體包覆層，阻斷了顆粒之間的電接觸，提高了磁粉芯的電阻率，降低了磁粉芯在高頻下的渦流損耗，從而改善磁粉芯的高頻性能，有效改善了有機粘結劑的不足之處，包覆性能好，高溫退火處理后包覆層完整，具有較好的頻率穩定性。

技術領域

本發明涉及一種包覆型軟磁磁粉芯的制備方法，屬于磁性材料技術領域。

背景技術

全球范圍內專業生產磁粉芯的企業不多，主要有美國、韓國、英國。此外國內有幾家專業生產鐵粉芯的企業，大部分為臺資企業，主要集中在珠江三角洲地區，規模很小，市場上很難找到產品及相關資料的介紹。初步統計，目前金屬磁粉芯在全球銷售額大約為1.8億美元，占軟磁材料的3%左右。

磁粉芯最初是直接將金屬粉末壓制、燒結成形而制得。為了減少其在交流磁場中使用的渦流損耗，需要提高磁粉芯的電阻率，要求提高金屬粉末本身的電阻率。但金屬粉末電阻率受到一定條件的制約而很難提高，因而最初磁粉芯只適用于外場頻率較低的情況。

近年來，隨著粉末冶金技術的不斷發展與進步，磁粉芯的制備工藝也呈現出多樣全面的發展趨勢。如控制粉末的形貌和粒度與粒度分布，改善粉末的壓制工藝，使粉末在熱壓、冷壓、等靜壓或磁場取向等先進壓制工藝下成形以提高壓坯密度，以及優化粉末的絕緣包覆效果等，從而獲得具有最佳性能的磁粉芯。目前常用的磁粉芯大多采用金屬粉末與有機粘結劑的方式制備而成。但是由于添加的有機粘結劑的熔點低，一般為200℃左右，在高溫下會大量分解，導致包覆效果變差，所以采用此種方法生產的磁粉芯熱處理溫度不超過600℃，不能高溫燒結，限制了磁粉芯性能的進一步提高。雖然采用有機粘結劑和粉末制備的磁粉芯電阻率有了一定程度的提高，具有較好的磁性能，但僅在中低頻條件下具有一定優勢，在高頻下應用渦流損耗較大而無法推廣應用。為了適應電子產品的高速發展，磁粉芯器件朝著高效節能和小型輕便化方向改進。為達到這一要求，需要不斷開發新的材料，磁粉芯生產工藝也由最初的粉末直接壓制發展到如今形形色色的制備工藝。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對目前常用的磁粉芯中添加的有機粘結劑熔點低，在高溫下會大量分解，導致包覆效果變差，以及僅在中低頻條件下具有一定優勢，在高頻下應用渦流損耗較大而無法推廣應用的問題，提供了一種包覆型軟磁磁粉芯的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

（1）取金屬軟磁粉末球磨過篩，并用磷酸乙醇溶液均勻噴灑在其表面，再攪拌成均勻漿料狀并靜置20～30min，干燥得磷化處理金屬軟磁粉末；

（2）取氯化亞鐵、氯化錳、氯化鋅，加入去離子水中并加熱至50～60℃，攪拌30～40min，得鐵錳鋅溶液；

（3）取磷化處理金屬軟磁粉末，加入去離子水中攪拌均勻后滴加鐵錳鋅溶液，并加入氫氧化鈉溶液調節pH為10～11，靜置過濾后洗滌干燥，得包覆磁粉；

（4）取包覆磁粉、硬脂酸鎂、硅酮樹脂，加入無水乙醇中攪拌20～30min，干燥后轉入模具中壓制成環形坯，再退火處理1～2h，得包覆型軟磁磁粉芯。

步驟（1）所述金屬軟磁粉末為FeSiAl、FeSiCr、FeSiNi合金粉末中的任意一種。

步驟（1）所述磷酸乙醇溶液的質量分數為0.4～1.6%，用量為金屬軟磁粉末質量的5～20%。

步驟（2）所述氯化亞鐵、氯化錳、氯化鋅、去離子水的重量份為12.7～19.0份氯化亞鐵，3.8～5.7份氯化錳，2.7～4.1份氯化鋅，200～300份去離子水。

步驟（3）所述鐵錳鋅溶液用量為磷化處理金屬軟磁粉末質量的0.34～1.36倍。