[發(fā)明專利]一體成型電感用低損耗磁粉芯及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110572304.5
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113380505A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 張鴻;彭美華
• 申請（專利權）人: 合泰盟方電子（深圳）股份有限公司
• 主分類號: H01F27/255
• 分類號: H01F27/255;H01F27/34;H01F41/02
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 魏坤宇

本申請屬于磁性材料領域，具體涉及一體成型電感用低損耗磁粉芯及其制備方法。所述一體成型電感用低損耗磁粉芯的制備原料包括磁鐵粉、有機包覆劑、無機包覆劑和潤滑劑，所述磁鐵粉、有機包覆劑、無機包覆劑和潤滑劑的質量比為（96.8?98.2）:（1?1.5）:（0.8?1.2）:（0.4?0.7）；所述有機包覆劑包括甲基苯基硅樹脂、環(huán)氧改性有機硅樹脂和雙酚A型環(huán)氧樹脂，所述甲基苯基硅樹脂、環(huán)氧改性有機硅樹脂和雙酚A型環(huán)氧樹脂的質量比為1:（2?3）:（1.5?3）。本申請?zhí)岣吡私^緣層的粘附性、包覆均勻性和熱穩(wěn)定性，進一步降低了磁粉芯的損耗，同時提高了磁粉芯的磁導率。

技術領域

本申請屬于磁性材料領域，更具體的，本申請涉及一體成型電感用低損耗磁粉芯及其制備方法。

背景技術

電腦主板技術的發(fā)展和電源技術的發(fā)展促進了一體成型電感的出現(xiàn)，CPU主頻越來越高，對穩(wěn)定供電和濾波方面都有很高的要求，一體成型電感能在大電流的條件下長期工作，并能為CPU穩(wěn)定供電。由于電感工作在大電流條件下，要求一體化成型電感的磁粉芯具有好的電流疊加特性，具有較高的飽和磁感Bs，以滿足大電流下工作不會引起電感飽和，同時具有較高的電阻率以適應MHz下的高頻工作狀態(tài)。

磁粉芯是將鐵磁鐵粉與絕緣介質、粘結劑等混合壓制而成的一種復合軟磁材料。純鐵粉芯是由鐵磁粉末和樹脂構成的，在磁粉芯中開發(fā)和研究的最早，純鐵粉芯的價格在磁粉芯中也是最低的，純鐵粉芯具有初始磁導率隨頻率變化的穩(wěn)定性好，直流疊加特性好等特點，但是高頻損耗較大。

降低純鐵粉芯的損耗的主要方法有：降低鐵磁粉末的顆粒粒度或提高磁粉芯表面的絕緣層厚度。其中，降低鐵磁粉末的顆粒粒度，粒度越細電感渦流損耗越低，但是顆粒粒度越細，磁導率越小，不利于電感量的提高；提高磁粉芯表面的絕緣層厚度，絕緣層越厚，電阻率越高，電感渦流損耗越低，但是隨著絕緣層厚度的增加，磁粉芯中鐵磁粉末的填料比降低，導致磁導率降低。

針對上述相關技術，本申請人認為亟需研發(fā)一種高感值、低損耗的磁粉芯，用于一體成型電感，更好的實現(xiàn)一體成型電感的磁屏蔽效果，抗電磁干擾性。

發(fā)明內容

為了在降低純鐵粉芯的損耗的同時提高磁粉芯的磁導率，本申請?zhí)峁┮环N一體成型電感用低損耗磁粉芯及其制備方法。

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N一體成型電感用低損耗磁粉芯，采用如下的技術方案：一種一體成型電感用低損耗磁粉芯，其制備原料包括磁鐵粉、有機包覆劑、無機包覆劑和潤滑劑，所述磁鐵粉、有機包覆劑、無機包覆劑和潤滑劑的質量比為(96.8-98.2):(1-1.5):(0.8-1.2):(0.4-0.7)；所述有機包覆劑包括甲基苯基硅樹脂、環(huán)氧改性有機硅樹脂和雙酚A型環(huán)氧樹脂，所述甲基苯基硅樹脂、環(huán)氧改性有機硅樹脂和雙酚A型環(huán)氧樹脂的質量比為1:(2-3):(1.5-3)。

通過采取上述技術方案，采用甲基苯基硅樹脂、環(huán)氧改性有機硅樹脂和雙酚A型環(huán)氧樹脂作為有機包覆劑，且甲基苯基硅樹脂、環(huán)氧改性有機硅樹脂和雙酚A型環(huán)氧樹脂的質量比為1:(2-3):(1.5-3)時，絕緣層包覆均勻，可以降低磁粉芯的損耗，同時提高磁粉芯的磁導率。一方面，甲基苯基硅樹脂和環(huán)氧改性有機硅樹脂結構中既含有“有機基團”，又含有“無機基團”，提高了磁鐵粉與有機包覆劑之間的潤濕，有利于有機包覆劑均勻地包覆在磁鐵粉表面；且甲基苯基硅樹脂引入苯基可以改進甲基苯基硅樹脂與磁鐵粉的配伍性，也可改進甲基苯基硅樹脂與環(huán)氧改性有機硅樹脂和雙酚A型環(huán)氧樹脂的配伍性，提高了甲基苯基硅樹脂對磁鐵粉和的環(huán)氧改性有機硅樹脂和雙酚A型環(huán)氧樹脂粘附力。另一方面，環(huán)氧改性有機硅樹脂和雙酚A型環(huán)氧樹脂均含有活潑的環(huán)氧基，對磁鐵粉的黏著力強；且雙酚A型環(huán)氧樹脂主鏈上的苯環(huán)具有一定的耐熱性，提高了絕緣層的熱穩(wěn)定性，加上環(huán)氧改性有機硅樹脂兼有環(huán)氧樹脂和有機硅樹脂的優(yōu)點，耐熱性好，有利于后期熱處理減少壓制成型產(chǎn)生的殘余應力，降低磁滯損耗。

因此，甲基苯基硅樹脂、環(huán)氧改性有機硅樹脂和雙酚A型環(huán)氧樹脂共同作用，提高了絕緣層的粘附性、包覆均勻性和熱穩(wěn)定性，進一步降低了磁粉芯的損耗，同時提高了磁粉芯的磁導率。