[發(fā)明專利]一種金屬軟磁復(fù)合材料的絕緣包覆方法、金屬軟磁復(fù)合材料

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110324300.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113066629A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張諾偉;周辰虹;朱林輝;葉松壽;陳秉輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建尚輝潤(rùn)德新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): H01F1/24
• 分類號(hào): H01F1/24;H01F41/02
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35222
• 代理人: 陳曉思

本發(fā)明提供一種金屬軟磁復(fù)合材料的絕緣包覆方法、金屬軟磁復(fù)合材料。本發(fā)明的金屬軟磁復(fù)合材料的絕緣包覆方法，將正硅酸乙酯和三烷氧基硅烷混合后加入到無(wú)水乙醇中，第一次滴加不足量的水，滴加完攪拌2～30分鐘，加入軟磁金屬粉體，攪拌5～30分鐘，第二次滴加不足量的水，滴加完攪拌2～20分鐘，最后滴加足量的水，繼續(xù)攪拌5～60分鐘，過(guò)濾，干燥，獲得絕緣包覆粉體。本發(fā)明通過(guò)逐漸加入水促使正硅酸乙酯和三烷氧基硅烷逐步水解縮合，在軟磁金屬粉體表面包覆了一層交聯(lián)密度梯度變化的絕緣層，壓制成型、退火后，獲得的金屬軟磁復(fù)合材料具有絕緣、低渦流損耗等性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軟磁材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種金屬軟磁復(fù)合材料的絕緣包覆方法、金屬軟磁復(fù)合材料。

背景技術(shù)

電氣設(shè)備的小型化要求軟磁體在高頻下工作，但軟磁體的絕緣性差，導(dǎo)致了高的渦流損耗。因此，提出了絕緣性高的軟磁復(fù)合材料SMC。一種SMC的制備方法是采用有機(jī)或無(wú)機(jī)材料包覆軟磁顆粒產(chǎn)生絕緣包覆層，提高SMC的電阻。為了更好的磁性能，要求SMC材料在高溫(通常達(dá)到700℃以上)下退火，有機(jī)材料的耐熱性不夠，無(wú)機(jī)材料，比如二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅等耐熱性較高，但是在絕緣包覆上仍然存在問(wèn)題，比如包覆層與金屬粉的結(jié)合力不高、包覆不均勻、壓制成型時(shí)包覆破損等，這些都會(huì)導(dǎo)致SMC的性能下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種金屬軟磁復(fù)合材料的絕緣包覆方法。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種金屬軟磁復(fù)合材料。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：本發(fā)明采用控制硅烷逐步水解縮合的方法，逐步在軟磁金屬粉體表面包覆上絕緣層。具體是，將正硅酸乙酯和三烷氧基硅烷混合后加入到無(wú)水乙醇中，第一次滴加不足量的水，滴加完攪拌2～30分鐘，加入軟磁金屬粉體，攪拌5～30分鐘，第二次滴加不足量的水，滴加完攪拌2～20分鐘，最后滴加足量的水，繼續(xù)攪拌5～60分鐘，過(guò)濾，清洗，干燥，獲得絕緣包覆粉體。

本發(fā)明的原理是這樣：本發(fā)明通過(guò)控制水的加入量，第一次加入不足量的水，正硅酸乙酯和三烷氧基硅烷不完全水解，水解產(chǎn)生的硅羥基可以和軟磁金屬粉體反應(yīng)，也可以自身縮合反應(yīng)，但由于水解不完全，形成的Si-O-Si三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的包覆層交聯(lián)密度較低，因此柔韌性較好，和軟磁金屬粉體的附著力也較高；第二次加入不足量的水，由于包覆層的存在，水無(wú)法完全滲透包覆層，因此，包覆層中靠近軟磁金屬粉體(即包覆層的內(nèi)表面)的烷氧基繼續(xù)水解縮合較少，而遠(yuǎn)離軟磁金屬粉體(即靠近包覆層外表面)的烷氧基繼續(xù)水解縮合較多，因此，靠近包覆層外表面的Si-O-Si三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的包覆層交聯(lián)密度提高，但靠近包覆層內(nèi)表面的Si-O-Si三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的包覆層交聯(lián)密度變化較少，仍然維持較低的交聯(lián)密度；繼續(xù)加入水，如上述的分析，靠近包覆層外表面的烷氧基繼續(xù)水解縮合直至達(dá)到較為完全的水解縮合，交聯(lián)密度繼續(xù)提高，而包覆層靠近內(nèi)表面的交聯(lián)密度變化較小。因此，本發(fā)明形成的絕緣包覆層是一種交聯(lián)密度梯度變化的包覆層，由內(nèi)而外，交聯(lián)密度逐漸提高。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)逐步加入水的量控制正硅酸乙酯和三烷氧基硅烷的水解縮合，在軟磁金屬粉體表面形成了交聯(lián)密度梯度變化的多層包覆層，與軟磁金屬粉體結(jié)合的最里層交聯(lián)密度低，柔韌性好，與軟磁金屬粉體的結(jié)合力好，中間層的交聯(lián)密度適中，最外層的交聯(lián)密度高、剛性大。因此在壓制成型時(shí)能抵抗一定程度的變形，破損少，退火時(shí)在高溫下會(huì)繼續(xù)促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行，交聯(lián)密度梯度變化的多層包覆層會(huì)趨于形成交聯(lián)密度更大并且內(nèi)外一致的二氧化硅包覆層，絕緣性好。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明和描述。

本發(fā)明提出一種金屬軟磁復(fù)合材料的絕緣包覆方法，將正硅酸乙酯和三烷氧基硅烷混合后加入到無(wú)水乙醇中，第一次滴加不足量的水，滴加完攪拌2～30分鐘，加入軟磁金屬粉體，攪拌5～30分鐘，第二次滴加不足量的水，滴加完攪拌2～20分鐘，最后滴加足量的水，繼續(xù)攪拌5～60分鐘，過(guò)濾，清洗，干燥，獲得絕緣包覆粉體；