[發明專利]帶有絕緣涂層的非晶納米晶帶材的制備方法及產品

有效

• 申請號: 202010218560.X
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN113278309B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 劉迎春;盧琳;劉天成;陳非非;潘贇;賈春波;李廣敏
• 申請（專利權）人: 安泰科技股份有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/25;C09D7/63;C09D7/65;C09D7/61;B05D5/12
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張陸軍;張迎新

本發明屬于絕緣材料技術領域，特別涉及帶有絕緣涂層的非晶納米晶帶材的制備方法及產品。使用本發明方法得到的產品的絕緣性能好，絕緣涂層厚度小，疊片系數高，在較低的涂層厚度下仍然能夠達到工藝要求。本發明方法還具有工藝簡單、成本低廉等優點。使用本發明方法得到的絕緣涂層可長期耐受600℃的非晶納米晶熱處理溫度，采用多種添加劑體系和后處理工藝保證了絕緣涂層和非晶納米晶帶材的附著力、絕緣層完整性和低厚度，同時具備良好的電絕緣性能。

技術領域

本發明屬于絕緣材料技術領域，特別涉及帶有絕緣涂層的非晶納米晶帶材的制備方法及產品。

背景技術

非晶納米晶帶材廣泛應用于制備高頻交變磁場下工作的設備磁芯。磁芯材料在交變磁場下工作的損耗是決定磁芯性能的重要指標之一，主要來源于磁滯損耗和渦流損耗。磁滯損耗是低頻工作時的主要損耗；在高頻下的主要損耗是在交變磁場下感應電場而導致的渦流損耗，渦流損耗與交變磁場的頻率的N次方(N＝1.3-2)成比例，比例系數與磁芯材料厚度的平方成正比，因此采用非晶納米晶超薄帶作為磁芯材料時，帶有表面絕緣涂層的帶材能夠有效降低磁芯在高頻交變磁場下的渦流損耗，是合適的選擇。

當磁芯在低頻下工作時，由于非晶納米晶帶材具有較大的電阻，卷繞或者層疊的非晶納米晶帶材層間電場較小，渦流損耗也小；當磁芯在高頻下工作時，感應電場急劇增大，帶材層間必須要有良好的電絕緣才能避免產生大的渦流，否則將造成卷繞層之間的擊穿，導致磁芯的損壞和燒毀。因此，磁芯材料必須保證層疊之間的絕緣性。

為了提高非晶納米晶軟磁合金帶材層疊間的絕緣性能，可通過層間夾帶高介電常數的紙帶、薄膜和涂層來實現。磁芯制備過程中夾帶高介電常數的紙帶、薄膜的工藝比較復雜，存在不易處理缺陷的工藝問題，而且會造成疊片系數的大幅度降低。

現有技術采用含有機基團的涂層耐高溫性能差，不能長期承受400℃以上的高溫；采用絕緣夾層工藝復雜，影響疊片系數。由非晶納米晶軟磁合金帶材卷繞的磁芯需要經過600℃左右的熱處理去除應力晶化才能充分表征磁芯的性能，因此不耐高溫的材料不能作為涂層涂覆在非晶納米晶帶材的表面。

現有技術中需要解決的技術問題是在制備磁芯的非晶納米晶帶材表面的絕緣涂層不耐高溫。為了使磁芯具備優異的性能，還必須保證絕緣涂層的完整性、附著力和較低的厚度。

因此，研發可以解決上述技術問題的帶有絕緣涂層的非晶納米晶帶材的制備方法及產品具有重要意義。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了帶有絕緣涂層的非晶納米晶帶材的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

將成膜劑、成膜助劑、表面活性劑、分散劑混合，進行反應，制備涂覆液；所述成膜劑為含硅化合物；

將涂覆液涂覆在非晶納米晶帶材上，形成凝膠薄膜涂層，進行干燥處理，進行去應力熱處理，得到帶有絕緣涂層的非晶納米晶帶材。

進一步地，所述成膜劑的加入形式可以選用以成膜劑溶膠的形式加入；所述成膜劑為烷氧基硅烷、水玻璃、硅溶膠的至少一種。

進一步地，所述烷氧基硅烷為四乙氧基硅烷；所述水玻璃的模數為2.5或3。

進一步地，所述成膜助劑為硅酸丁酯、醋酸丁酯、甲基硅酸鈉、羧甲基丙基纖維素、羧甲基纖維素、丙烯酸酯的至少一種；

所述成膜助劑與成膜劑的質量百分比為0.01％-5％；

所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、羧乙基纖維素、6503表面活性劑、十二烷基苯磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的至少一種；

所述表面活性劑與成膜劑的質量百分比為0.0005％-3％；

所述分散劑為六偏磷酸鈉；

所述分散劑與成膜劑的質量百分比為0.1％-45％。