[發(fā)明專利]一種模壓電感用軟磁粉末的新型絕緣包覆方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110399862.6 | 申請(qǐng)日： | 2021-04-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113113224A | 公開（公告）日： | 2021-07-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 董亞強(qiáng);王發(fā)龍;黎嘉威;賀愛娜 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所 |
| 主分類號(hào)： | H01F41/02 | 分類號(hào)： | H01F41/02;H01F1/36 |
| 代理公司： | 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 紀(jì)志超 |
| 地址： | 315201 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 模壓 電感 用軟磁 粉末 新型 絕緣 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種模壓電感用軟磁粉末的新型絕緣包覆方法，包括：將乙醇、水、納米無機(jī)鹽和偶聯(lián)劑混合，得到改性納米無機(jī)鹽；將所述改性納米無機(jī)鹽、丙酮、環(huán)氧樹脂、潤滑劑和軟磁粉末混合后干燥，得到待成型磁粉；將所述待成型磁粉進(jìn)行壓制成型，得到毛坯；將所述毛坯進(jìn)行退火處理，得到軟磁復(fù)合材料。本發(fā)明通過表面改性的方法，在軟磁粉末表面包覆一層致密均勻的納米無機(jī)鹽?環(huán)氧樹脂絕緣層，可以顯著提高包覆層的電阻率，使得到的復(fù)合材料既具有良好的結(jié)合強(qiáng)度又有好的熱穩(wěn)定性，可以高溫?zé)嵬嘶穑M(jìn)一步降低磁芯損耗。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于軟磁材料絕緣包覆技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模壓電感用軟磁粉末的新型絕緣包覆方法。
背景技術(shù)
軟磁復(fù)合材料由于具有特殊的磁電轉(zhuǎn)換功能，而廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品及器件中。鐵基軟磁復(fù)合磁粉芯(SMCs)是采用粉末冶金工藝由鐵磁性粉粒與絕緣介質(zhì)混合壓制而成，具有功率損耗小，熱穩(wěn)定性好，恒導(dǎo)磁特性等特點(diǎn)。軟磁材料被廣泛應(yīng)用于電磁逆變器，濾波器、變壓器和模壓電感中。
模壓電感是在金屬磁粉表面均勻包覆一層絕緣介質(zhì)，再利用粉末冶金工藝將線圈埋入磁粉末中并隨后一起壓制成形而成的器件；主要分為兩種：模壓線圈和一體成型電感，屬于磁粉芯的一種形態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用中，低電阻率導(dǎo)致的較高的渦流損耗限制了其高頻應(yīng)用，通常需要在軟磁粉末表面包覆一層高電阻率同時(shí)熱穩(wěn)定性好的絕緣層，阻隔渦流，從而降低磁芯損耗。
模壓電感有以下優(yōu)點(diǎn)：可減少漏磁，轉(zhuǎn)換效率高；精密品質(zhì)好；抗氧化防銹、使用壽命高；模壓電感是一體成型，體積小；工作頻率覆蓋范圍廣，達(dá)到了10MHz；適用于大電流環(huán)境等。因此，對(duì)模壓電感的研究具有重要意義。
目前的模壓電感用軟磁粉末絕緣包覆工藝主要分為無機(jī)包覆和有機(jī)包覆。有機(jī)包覆劑主要包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和硅樹脂等，大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究都表明采用有機(jī)包覆劑可以明顯地提高金屬磁粉芯的電阻率，缺點(diǎn)是采用的有機(jī)包覆劑為非磁性物質(zhì)，且高溫下容易產(chǎn)生熱分解。當(dāng)下的無機(jī)包覆劑主要還是磷酸鈍化，磷酸鈍化工藝由于其簡便成本低的特點(diǎn)，是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的包覆方法，但是研究發(fā)現(xiàn)磷酸鹽包覆層在高溫退火時(shí)會(huì)發(fā)生分解，造成電阻率的急劇降低，從而增加磁芯損耗。為了尋找替代磷酸鹽的絕緣介質(zhì)，熱穩(wěn)定性好的氧化物包括SiO2、MgO、Al2O3和鐵氧體等相繼被開發(fā)研究，但是氧化物本身具有很高的脆性，與軟磁粉末基體的結(jié)合性較差，包覆層容易開裂甚至脫落，包覆效果不理想。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種模壓電感用軟磁粉末的新型絕緣包覆方法，本發(fā)明提供的復(fù)合絕緣包覆層具有較好的電阻率和熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供了一種模壓電感用軟磁粉末的新型絕緣包覆方法，包括：
將納米無機(jī)鹽應(yīng)用于軟磁粉末絕緣包覆方法中，生成新型納米無機(jī)鹽-環(huán)氧樹脂復(fù)合絕緣包覆層。
優(yōu)選的，所述模壓電感用軟磁粉末的新型絕緣包覆方法具體包括：
將乙醇、水、納米無機(jī)鹽和偶聯(lián)劑混合，得到改性納米無機(jī)鹽；
將所述改性納米無機(jī)鹽、丙酮、環(huán)氧樹脂、潤滑劑和軟磁粉末混合后干燥，得到待成型磁粉；
將所述待成型磁粉進(jìn)行壓制成型，得到毛坯；
將所述毛坯進(jìn)行退火處理，得到軟磁復(fù)合材料。
優(yōu)選的，所述納米無機(jī)鹽選自納米碳酸鈣、納米碳酸鎂、納米鈦酸鋇和納米硅酸鈣中的一種或幾種。
優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑。
優(yōu)選的，所述軟磁粉末選自鐵粉、鐵硅粉、鐵硅鋁粉、鐵硅鉻粉、鐵鈷粉、鐵鎳粉、羰基鐵粉、鐵鎳鉬粉、鐵基非晶粉末和鐵基納米晶粉末中的一種或幾種。
優(yōu)選的，所述軟磁粉末的粒度為100～500目。
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