CN100453214C - 耐高温铁粉芯的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温铁粉芯的制造方法。它是在100重量份粒度小于300目的电解铁粉,加入10~20重量份,浓度为0.02%~0.20%,PH值为6.3~6.8的铬酸酐水溶液,放入滚筒式炒粉机中炒干,炒干温度为100~150℃;加入0.1~0.5重量份碱式碳酸镁,混合均匀造粒,加入0.2~0.6重量份的有机环氧型粘结剂与0.2~0.6重量份的硬脂酸锌,放入自动干粉成型液压机上模压成型,成型压力为7~9t/cm2,成型密度为6.0~6.05g/cm2,热处理温度为200~300℃,保温1~4小时后空冷,再经过表面喷涂耐高温绝缘油漆即可。本发明采用铬酸酐水溶液法生产的绝缘膜比磷酸+丙酮法生成的绝缘膜牢固,电阻率高,在模压成型时不易破坏,而且其磁芯损耗较小。制成品可以在200℃温度使用,现行生产产品仅在125℃以下使用。
Description
技术领域
本发明属于磁性物体的制造方法——特别是由电解纯铁粉末经包覆、绝缘处理后模压成型的耐200℃温度的一种耐高温铁粉芯的制造方法,这种电感铁芯主要适用于大功率场合、功率变换和电源滤波器铁芯等。
背景技术
铁粉磁芯是利用磁芯内的气隙分布特性,使其适合于各种储能电感器的应用。铁粉芯的饱和磁感应强度比软磁铁氧体高很多,和硅钢相当,其在高于400Hz频率的铁芯损耗比硅钢片小很多,所以铁粉芯主要用于DC输出扼流圈,差模输入抗流器,功率因数校正电感器等用途。
铁粉芯的制造均是针对不同的磁导率,选用不同的纯铁粉,如还原铁粉、雾化铁粉、羰基铁粉、电解铁粉,将其表面进行处理,使其形成绝缘膜,再加入粘结剂后,将此铁粉放入模具中,在液压机上压制成型,再进行后期处理,一般生产的铁粉芯其使用温度为-55~125℃,但是在有些场合,要求使用在200℃的高温,因此必须在粘结材料和表面涂层材料进行选择,使其铁磁芯材料不存在热老化问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高温铁粉芯的制造方法。
它是在100重量份粒度小于300目的电解铁粉,加入10~20重量份,浓度为0.02%~0.20%,PH值为6.3~6.8的铬酸酐水溶液,放入滚筒式炒粉机中炒干,炒干温度为100~150℃;加入0.1~0.5重量份碱式碳酸镁,混合均匀造粒,加入0.2~0.6重量份的有机环氧型粘结剂与0.2~0.6重量份的硬脂酸锌,放入自动干粉成型液压机上模压成型,成型压力为7~9t/cm2,成型密度为6.0~6.05g/cm2,热处理温度为200~300℃,保温1~4小时后空冷,再经过表面喷涂耐高温绝缘油漆即可。
所述的铬酸酐水溶液的浓度为0.05%~0.15%。所述的造粒是加入0.2~0.6重量份的有机环氧型粘结剂,并用丙酮稀释,在丙酮尚未完全挥发时,将此粉过40目筛即可得到40目~100目的粉料。或者采用喷雾干燥造粒机制得40目~100目的粉料。
本发明的有益效果:(1)采用铬酸酐水溶液法生产的绝缘膜比磷酸+丙酮法生成的绝缘膜牢固,电阻率高,在模压成型时不易破坏,而且其磁芯损耗较小。(2)由于粉末细增加一道造粒工艺,使铁粉团聚成40目~100目的球粒,使其在自动液压机上保证下料的流动性,便于生产。(3)制成品可以在200℃温度使用,现行生产产品仅在125℃以下使用。
具体实施方式
本发明要解决的技术任务是用电解铁粉制造出磁导率(10kHz)为55,磁芯损耗在100kHz,140Gs条件下小于50mw/cm3,在交流100kHz时附加直流磁场后其磁导率为41。本发明要解决的问题是提供一种工艺较为便捷,生产出上述技术性能的铁粉芯的制造方法。
实施例1:
将购进的电解铁粉进行检验,化学成分要求为:C≤0.03%,s.p≤0.02%,Fe≥99.0%,氧损不大于0.30%,粒度为小于300目(<50μm。配制铬酸酐(CrO3)水溶液,其浓度为0.02%,PH值为6.8,按铁粉重量的15%,掺入铁粉在可加热到100℃的滚筒式炒粉机中炒干,加入质量为铁粉的0.1%的滑石粉(碱式碳酸镁)作为绝缘剂,混合均匀,此铁粉中加入0.2%的W-6c有机环氧型粘结剂,有机环氧型粘结剂是用丙酮稀释的在丙酮尚未完全挥发时,将此粉过40目筛即可达到造粒40目~100目,或用喷雾干燥造粒机造粒,再添加粘结剂与脱膜剂(硬脂酸锌),质量为铁粉的0.2%。模压成型是在自动干粉成型液压机上进行,选定单位压力为7t/cm2进行压制,压制规格为Φ26.9/Φ14.5×11.0,成型密度为6.0g/cm2,热处理为200℃保温1小时后空冷,再经过表面喷涂耐高温绝缘油漆即为成品。经上述工艺后其磁性技术参数如表1、表2。
表1绕线Φ0.29mm 10匝
表2磁芯损耗(mw/cm3)
实施例2:
工艺流程同实施例1,采用铬酸酐水溶液浓度为0.08%,PH值约为6.6,用量为铁粉质量的20%,加入的绝缘剂滑石粉为0.5%与化学处理后的铁粉均匀混合,再加入铁粉质量0.6%的粘结剂,造粒成为40~100目,将此颗粒与W-6c粘结剂脱膜剂硬脂酸钡0.6%均匀混合,作为模压成型的原料。将此粉防止在干粉自动液压成型机上自动压制,使用压力为9.0t/cm2,成型密度为6.05g/cm3,热处理温度为300℃保温4小时后空冷,在经过表面喷涂耐高温绝缘油漆即为制造品。经上述工艺过程后制成品的磁性能技术参数如表3、表4所示。
模压成型规格为Φ26.9/Φ14.5×11.0,检验是绕制电感线圈,测试电感量,因为磁导率与电感量成正比关系, 其中L为电感量μH(微亨)le为产品平均磁路长度,Ae为产品的横截面积,N为绕线匝数。Me=55,对应电感系数为70,电感系数AL=L/N2。
表3绕线Φ0.29mm 10匝
表4磁芯损耗(mw/cm3)
实施例3:
工艺流程同实施例1,采用铬酸酐水溶液浓度0.1%,PH值约为6.5,对电解铁粉用量为15%,将其在加热的搅拌机中炒干,加入绝缘剂滑石粉为0.3%,混合均匀后再加入粘结剂0.4%,造成颗粒为造粒成为40~100目,将此颗粒铁粉中加入W-6c粘结剂脱膜剂硬脂酸钡0.4%混合均匀。将此颗粒粉末在干粉自动液压成型机上自动模压成型,适用压力为8.0t/cm2,成型密度为6.05g/cm3,热处理温度为280℃保温2小时后空冷,在经过表面喷涂耐高温绝缘油漆即为制造品。经上述工艺过程后制成品的磁性能技术参数如表5、表6
模压成型规格为Φ26.9/Φ14.5×11.0。
表5绕线Φ0.29mm 10匝
表6磁芯损耗(mw/cm3)
Claims (4)
1、一种耐高温铁粉芯的制造方法,其特征在于,100重量份粒度小于300目的电解铁粉,加入10~20重量份,浓度为0.02%~0.20%,PH值为6.3~6.8的铬酸酐水溶液,放入滚筒式炒粉机中炒干,炒干温度为100~150℃;加入0.1~0.5重量份碱式碳酸镁,混合均匀造粒,加入0.2~0.6重量份的有机环氧型粘结剂与0.2~0.6重量份的硬脂酸锌,放入自动干粉成型液压机上模压成型,成型压力为7~9t/cm2,成型密度为6.0~6.05g/cm2,热处理温度为200~300℃,保温1~4小时后空冷,再经过表面喷涂耐高温绝缘油漆即可。
2、根据权利要求1所述的一种耐高温铁粉芯的制造方法,其特征在于,所述的铬酸酐水溶液的浓度为0.05%~0.15%。
3、根据权利要求1所述的一种耐高温铁粉芯的制造方法,其特征在于,
所述的造粒是加入0.2~0.6重量份的有机环氧型粘结剂,并用丙酮稀释,在丙酮尚未完全挥发时,将此粉过40目筛即可得到40目~100目的粉料。
4、根据权利要求1所述的一种耐高温铁粉芯的制造方法,其特征在于,
所述的造粒采用喷雾干燥造粒机制得40目~100目的粉料。
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