[發明專利]一種有機-無機復合材料絕緣包覆鐵粉芯的制備方法

在審

• 申請號: 201810329004.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108711482A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 李旺昌;王偉;車聲雷;應耀;喬梁;鄭精武;余靚
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H01F1/24
• 分類號: H01F1/24;H01F41/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;朱思蘭

一種有機?無機復合材料絕緣包覆鐵粉芯的制備方法：將軟磁鐵氧體粉加入用稀釋劑稀釋后的有機硅樹脂中，超聲分散得到包覆劑，將預處理后的金屬磁粉與所得包覆劑混合均勻后進行干燥，再加入硬脂酸鋅混合均勻，得到絕緣包覆粉體，壓制成磁粉芯并進行退火處理，即得成品；本發明包覆劑制備工藝簡單，包覆過程時間短，效果好，可以顯著降低磁粉芯的功率損耗，提高頻率穩定性；本發明采用硅樹脂加鐵氧體雙重包覆，大大提高了磁粉芯的電阻率，降低了損耗，使其更加適用于高頻下工作。

(一)技術領域

本發明涉及鐵基軟磁材料的絕緣包覆及磁粉芯制備技術領域，具體涉及一種在鐵基金屬軟磁顆粒表面包覆一層絕緣劑后壓制成型制得軟磁復合材料的方法，制得的材料可應用于開關電源、變壓器磁芯等領域。

(二)背景技術

目前，軟磁材料被越來越多的用在通訊、電力設備和各種電子器件中。并且隨著電子器件及電子設備的不斷發展，磁性器件使用頻率越來越高，電子器件的輕、薄、矮、小及高性能、高可靠性、高集成度、智能化、高密度和高傳輸速度已成為其未來發展的必然趨勢，傳統的硅鋼片及純金屬合金已經遠遠滿足不了其性能要求，所以使用頻率更高、損耗更低的軟磁復合材料更加符合電子器件和電子設備的發展。

絕緣包覆是金屬軟磁復合材料在制備過程中非常關鍵的工序，絕緣薄膜能大大提高軟磁復合材料的電阻率，從而降低其在高頻下使用時所產生的渦流損耗，使其更適用于較高頻率的一些領域。

(三)發明內容

為解決傳統鐵粉芯損耗高、高頻下損耗大、磁導率低的問題，本發明提供了一種采用無機鐵氧體和有機硅樹脂復合材料的絕緣劑去包覆鐵基軟磁材料以得到高頻損耗低、磁導率穩定并且直流疊加性能好的軟磁復合材料的方法。

本發明的技術方案如下：

一種有機-無機復合材料絕緣包覆鐵粉芯的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)金屬磁粉預處理：將金屬磁粉浸漬于丙酮中，攪拌清洗(15min)，之后烘干(50℃)即完成預處理；

所述金屬磁粉為：純鐵粉、鐵硅鋁粉或鐵硅粉；所述金屬磁粉可通過常規途徑商購獲得，所述純鐵粉200-300目；鐵硅鋁粉片狀，200-300目，Si含量9.2-9.7wt.％，Al含量5.2-5.6wt.％，余量為Fe；鐵硅粉200-300目，Si含量3-7wt.％，余量為Fe；

(2)制備包覆劑：將軟磁鐵氧體粉加入用稀釋劑稀釋后的有機硅樹脂中，超聲(42KHz)分散(15min)，即得包覆劑；

所述軟磁鐵氧體粉與有機硅樹脂、稀釋劑的質量比為1：0.3～0.7：2～3，優選1：0.5：2.5；

所述軟磁鐵氧體粉為：錳鋅鐵氧體粉、鎳鋅鐵氧體粉、鎳銅鋅鐵氧體粉、錳鐵氧體粉中的一種或兩種以上任意比例的混合物；

所述軟磁鐵氧體粉采用已知的水熱合成法或氧化物陶瓷法自制得到，具體的，其中鎳鋅鐵氧體粉通過水熱合成法制得，其他鐵氧體粉通過氧化物陶瓷法制得；

所述稀釋劑為乙醇、丙酮中的一種或兩者任意比例的混合液；

優選的，所述有機硅樹脂為固含量在40％～70％的甲基型有機硅樹脂溶液或甲基苯基型有機硅樹脂溶液；

(3)絕緣包覆：將步驟(1)準備好的金屬磁粉與步驟(2)所得包覆劑混合均勻后進行干燥，再加入硬脂酸鋅(潤滑劑)混合均勻，得到絕緣包覆粉體；

所述金屬磁粉與包覆劑、硬脂酸鋅的質量比為1：0.02～0.1：0.002～0.007，優選1：0.03：0.005；

所述金屬磁粉與包覆劑的混合方式為超聲或機械混合；

所述干燥為：在40～80℃(優選60℃)下干燥30min；