[發明專利]一種高頻用軟磁材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010977681.2
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112071623A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 溫華輝
• 申請（專利權）人: 杭州肄康新材料有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02
• 代理公司: 杭州研基專利代理事務所(普通合伙) 33389
• 代理人: 謝東

一種高頻用軟磁材料的制備方法，包括如下步驟：1)將鐵性磁粉和層狀硅酸鎳放入到研缽中研磨10?30min，之后進行燒結，冷卻至室溫后研磨，得到材料A(復合有鐵性磁粉的層狀硅酸鎳)；2)將材料A分散到功能化聚合物FPOSS?PS中，攪拌1?2小時，在60?90℃下干燥2?4小時，即可得到高頻用軟磁材料。層狀硅酸鎳能夠有效的將鐵性磁粉復合，使得電阻率顯著增大而不改變磁導電率和磁通密度；并且功能化聚合物能夠有效包覆復合有鐵性磁粉的層狀硅酸鎳，對磁導電率和磁通密度幾乎沒有影響。本發明的高頻用軟磁材料的制備方法所制備的軟磁材料，結構與性能優異，可以應用到微電子領域。

技術領域

本發明屬于磁性材料技術領域，具體為一種高頻用軟磁材料的制備方法。

背景技術

電力電子行業的飛速發展，大至高壓輸電，以變壓器為核心的輸變電系統；小至電子元器件，以電感、電子變壓器為核心的電力電子變頻設備，即微電子領域，都面臨著高頻率、高功率轉換、高能流密度的挑戰，而這都離不開軟磁材料的發展。高頻軟磁材料是制造大功率變壓器、電感、電子變壓器等器件的主要成分，因此高頻軟磁材料的發展水平直接決定電力電子領域的發展進程。軟磁材料由于具有低矯頑力、低剩磁、高飽和磁化強度等優點，被廣泛用于電力電子行業中。

目前常見的軟磁材料主要有金屬基材料、軟磁鐵氧體、非晶/納米晶和軟磁復合材料，但是這些材料任存在局限性：金屬基材料的電阻率和工作頻率較低，且高頻高渦流損耗極大；而軟磁鐵氧體的飽和磁化強度過低；非晶/納米晶材料的制作成本高，過程復雜而且熱穩定性較差；而軟磁復合材料由于磁稀釋效應導致磁導電率和磁通密度低。

發明內容

針對現有技術問題，本發明的目的在于提供一種高頻用軟磁材料的制備方法。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術手段：

一種高頻用軟磁材料的制備方法，包括如下步驟：

3)將鐵性磁粉和層狀硅酸鎳放入到研缽中研磨10-30min，之后進行燒結，冷卻至室溫后研磨，得到材料A(復合有鐵性磁粉的層狀硅酸鎳)；

4)將材料A分散到功能化聚合物FPOSS-PS中，攪拌1-2小時，在60-90℃下干燥2-4小時，即可得到高頻用軟磁材料。

進一步的，1)中鐵性磁粉和層狀硅酸鎳按質量比為鐵性磁粉：層狀硅酸鎳5-10:1；燒結為壓力400-600MPa，升溫速率為100℃/min，燒結溫度為300-500℃，保溫時間為3-9min。

進一步的，所述鐵性磁粉包括Fe-6.5Si微米粉、FeNi₃和坡莫合金中的一種。

進一步的，2)中材料A與功能化聚合物FPOSS-PS按質量比為材料A：功能化聚合物＝10-20：1。

進一步的，所述功能化聚合物按以下方法制備：

步驟一：將單羥基七乙烯基多面體齊聚倍半硅氧烷(VPOSS-OH)和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)溶解到氯仿和三氟甲苯(TFT)按體積比DMPA:TFT＝1:3混合的混合溶劑中，并加入全氟十二烷硫醇(F8-SH)，之后在365nm的紫外燈的照射下反應30min，去除溶劑，并用柱色譜提純，得到FPOSS-OH；

步驟二：將步驟一所得的FPOSS-OH、4-氧代-4-(丙-2-炔基-1氧基)丁酸和DMAP(4-二甲氨基吡啶)加入到DMPA與TFT按體積比DMPA:TFT＝1:3混合的混合溶劑中，并降溫到0℃，然后加入N,N-二異丙基碳二亞胺(DIPC)，添加完畢后在室溫下反應24h，并用硅膠柱色譜提純，得到FPOSS-alkyne；