[發(fā)明專利]一種無機-有機復(fù)合包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114823034A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余紅雅;李家明;劉仲武;袁涵
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: H01F1/24
• 分類號: H01F1/24;H01F1/26;H01F1/153;H01F27/255;H01F27/34;H01F41/02
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 齊鍵

本發(fā)明公開了一種無機?有機復(fù)合包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的無機?有機復(fù)合包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉的組成由內(nèi)至外包括FeSiCrB霧化非晶磁粉、磷酸鹽包覆層和環(huán)氧改性有機硅樹脂包覆層。本發(fā)明的無機?有機復(fù)合包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉的制備方法包括以下步驟：1)FeSiCrB霧化非晶磁粉的磷化處理；2)磷酸鹽包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉的改性和有機包覆。本發(fā)明的無機?有機復(fù)合包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉具有頻率穩(wěn)定性高、磁導(dǎo)率高、高頻損耗低等優(yōu)點，且其制備方法簡單、綠色環(huán)保，適合進行大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軟磁材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無機-有機復(fù)合包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

軟磁材料是制備電子設(shè)備中負(fù)責(zé)能量轉(zhuǎn)換、濾波和整流的電子元器件的核心材料，被廣泛用于開關(guān)電源、濾波器等領(lǐng)域。高飽和磁感應(yīng)強度、高磁導(dǎo)率、高頻率穩(wěn)定性和低功率損耗的軟磁材料有助于縮小元器件的體積和減輕元器件的重量，且可以提高其使用頻率。因此，高頻率穩(wěn)定性、高磁導(dǎo)率和低損耗的軟磁材料的制備技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。

磁粉芯是由絕緣包覆的軟磁粉末壓制而成，具有飽和磁化強度高、能耗低、綠色環(huán)保等優(yōu)點，而軟磁粉末的特性會直接影響磁粉芯的磁性能。非晶軟磁粉末與晶態(tài)軟磁粉末相比，其磁感應(yīng)強度、磁導(dǎo)率和電阻率均更高，且矯頑力更低，是非常理想的軟磁材料之一。目前，非晶磁粉常用的絕緣包覆方式包括以下兩種：1)采用磷酸鹽進行包覆，該方法通常存在磷化層致密性差的問題，且磷化層在溫度超過550℃時會分解，最終會導(dǎo)致高頻下渦流損耗急劇升高；2)采用無機氧化物(例如：SiO₂、Al₂O₃和TiO₂)復(fù)合有機樹脂進行包覆，該方法存在無機-有機包覆層復(fù)合結(jié)構(gòu)間的熱膨脹系數(shù)差異較大，磁粉芯在熱處理過程中有機樹脂包覆層會承受更多的熱應(yīng)力，會加速樹脂與無機包覆層的剝離。

因此，開發(fā)一種頻率穩(wěn)定性高、磁導(dǎo)率高、高頻損耗低的絕緣包覆非晶磁粉具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種無機-有機復(fù)合包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種無機-有機復(fù)合包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉，其組成由內(nèi)至外包括FeSiCrB霧化非晶磁粉、磷酸鹽包覆層和環(huán)氧改性有機硅樹脂包覆層。

優(yōu)選的，所述磷酸鹽包覆層的組成包括鱗片狀磷酸鹽。

優(yōu)選的，所述FeSiCrB霧化非晶磁粉的粒徑為1μm～100μm。

優(yōu)選的，所述環(huán)氧改性有機硅樹脂包覆層中的環(huán)氧改性有機硅樹脂通過以下方法制備得到：將環(huán)氧樹脂和有機硅樹脂分散在有機溶劑中，進行反應(yīng)，即得環(huán)氧改性有機硅樹脂。

優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂的質(zhì)量比為1:4～6。

優(yōu)選的，所述無機-有機復(fù)合包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉的粒徑為100μm～400μm。

上述無機-有機復(fù)合包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉的制備方法包括以下步驟：

1)將磷酸和磷化促進劑分散在醇類溶劑中制成磷化溶液，再將FeSiCrB霧化非晶磁粉加入磷化溶液中進行磷化處理，得到磷酸鹽包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉；

2)將磷酸鹽包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉用偶聯(lián)劑改性，再加入環(huán)氧改性有機硅樹脂中進行有機包覆，即得無機-有機復(fù)合包覆的FeSiCrB霧化非晶磁粉。

優(yōu)選的，步驟1)所述磷化促進劑包括磷酸二氫鈉、硝酸鈉中的至少一種。

優(yōu)選的，步驟1)所述醇類溶劑包括乙醇、異丙醇中的至少一種。