[發(fā)明專利]一種復(fù)合磁粉心制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210781332.2
• 申請(qǐng)日: 2022-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115101322A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蓋鵬祥;聶建文;龔佑輝;邢冰冰;李偉健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天通控股股份有限公司
• 主分類號(hào): H01F41/02
• 分類號(hào): H01F41/02;H01F27/255;H01F1/34;H01F1/26;H01F1/24
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種復(fù)合磁粉心的制備方法，由金屬軟磁材料及鐵氧體軟磁材料組成。金屬軟磁材料可以是FeSi、FeSiAl及FeNi的中的一種或者多種，鐵氧體軟磁材料可以是MnZn鐵氧體或者NiZn鐵氧體。工藝過(guò)程包括以下步驟：通過(guò)球磨將金屬軟磁粉末、鐵氧體軟磁粉末混合均勻，進(jìn)行放電等離子燒結(jié)；破碎過(guò)篩后用偶聯(lián)劑以及硅樹(shù)脂進(jìn)行絕緣包覆，加入潤(rùn)滑劑后成型、退火，得到復(fù)合磁粉心。本發(fā)明通過(guò)采用兩次絕緣包覆的方式得到的電阻率高、流動(dòng)性好、成型性好的高性能復(fù)合磁粉心。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁性材料及器件制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合磁粉心的制備方法。

背景技術(shù)

軟磁材料是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中一類重要的基礎(chǔ)性功能材料，軟磁材料在器件中起到能量傳遞轉(zhuǎn)換和耦合的作用，具備電磁轉(zhuǎn)換功能，因而廣泛用于通訊、電力設(shè)備、信息技術(shù)、自動(dòng)控制等領(lǐng)域。軟磁材料又基本可以分為金屬軟磁材料、鐵氧體軟磁材料兩大類。其中金屬軟磁材料因?yàn)槠漭^高的Bs（1.5T），較高的密度可以承受大電流的沖擊，但因其電阻率較低，高頻條件下抗渦流損耗能有有限，限制了其在高頻條件下的應(yīng)用。而鐵氧體雖然Bs（0.6T）較低，直流偏置能力較弱，但由于其極高的電阻率，使其在高頻條件下使用情況良好。因此，將兩種材料結(jié)合在一起，研發(fā)了具有高磁導(dǎo)率、高飽和磁化強(qiáng)度以及高電阻率的金屬-鐵氧體復(fù)合磁粉心材料，可廣泛應(yīng)用于中高頻條件以及環(huán)境變化明顯的情況，然而由于金屬軟磁與鐵氧體軟磁的制備工藝完全不同，難以簡(jiǎn)單的進(jìn)行復(fù)合制備。目前常用的復(fù)合方式有兩種：1.通過(guò)機(jī)械混合的方式，如球磨使得兩者結(jié)合在一起，制備復(fù)合磁心；2.通過(guò)化學(xué)方法，如溶膠凝膠法在金屬磁粉的表面包覆一層鐵氧體材料。這兩種方法有一個(gè)共同的缺點(diǎn)就是兩種材料結(jié)合的不緊密，在后續(xù)處理過(guò)程中容易脫落。本發(fā)明通過(guò)SPS燒結(jié)的方式使得兩者緊密結(jié)合在一起，又用偶聯(lián)劑和硅樹(shù)脂進(jìn)行了二次包覆，有效的解決了上述問(wèn)題。

公開(kāi)號(hào)為CN113658768A的專利介紹了一種FeSiAl/MnZn軟磁復(fù)合磁粉芯的制備方法，通過(guò)球磨，將鐵氧體軟磁粉末與包覆在鈍化過(guò)之后的FeSiAl粉表面，該方法通過(guò)機(jī)械結(jié)合的方式將鐵氧體軟磁粉包覆到了FeSiAl鈍化粉的表面，但這種結(jié)合方式使得兩種粉的結(jié)合并不緊密，在壓型以及退火過(guò)程中容易脫落，造成包覆效果的不佳。并且在球磨過(guò)程中，F(xiàn)eSiAl的鈍化層容易被破壞，造成損耗的上升。文獻(xiàn)Iron-based soft magneticcomposites with Mn-Zn ferrite nanoparticles coating obtained by sol-gelmethod（Shen W , Sun A , Xu W , et al. Iron-based soft magnetic compositeswith Mn–Zn ferrite nanoparticles coating obtained by sol–gel method[J].Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2012, 324(22):3899.）報(bào)道了一種采用溶膠凝膠在金屬磁粉表面包覆Mn-Zn鐵氧體的方法。該方法雖然獲得了良好的絕緣包覆層，但是壓制過(guò)程中依然存在包覆層容易開(kāi)裂的問(wèn)題，而且制備步驟過(guò)于繁瑣，成本較高，難以應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。公告號(hào)為CN102651264B的專利介紹了一種金屬-鐵氧體復(fù)合軟磁材料心的制備方法，通過(guò)在兩者間添加低熔點(diǎn)合金的方式來(lái)粘接兩者的方式來(lái)解決強(qiáng)度問(wèn)題，方法比較新穎，但沒(méi)有對(duì)金屬軟磁粉進(jìn)行絕緣包覆，功率損耗會(huì)較高一些，并且放電等離子燒結(jié)的模具多為圓柱形，難以滿足器件多樣性的要求。

公告號(hào)為CN104550940B的專利公開(kāi)了一種使用微波加熱的方式來(lái)制備金屬-鐵氧體軟磁復(fù)合材料的方法。因?yàn)閮煞N材料的介電常數(shù)不同，在微波加熱的過(guò)程中升溫速率不同使得兩者結(jié)合在一起，后續(xù)再進(jìn)行膠粘劑包覆、壓制成環(huán)。該發(fā)明中僅靠微波加熱使得鐵氧體微米粉包覆在鐵粉之上，相對(duì)于等離子燒結(jié)在加熱時(shí)對(duì)粉體施加壓力使兩者受熱變形而言，前者的結(jié)合力還是不強(qiáng)，在后續(xù)的壓制以及熱處理過(guò)程中容易脫落。

發(fā)明內(nèi)容