CN100530453C - 磁导率μ=60的铁硅铝磁粉芯的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁导率μ=60的铁硅铝磁粉芯的制造方法,包括以下步骤:a)取铁硅铝粉适量高速粉碎,粒度达-100~-300目;b)焙炒至温度达到30℃~100℃时加入钝化剂,焙炒至温度达到200℃~350℃时加入硅脂和绝缘剂,继续焙炒至干燥;c)焙炒冷却后加入润滑剂;d)压制成型,压强:5~22吨/cm2;e)热处理,得目标产物。本发明具有以下优点:1.采用价低的铁硅铝粉,大大降低了生产成本;2.采用高速粉碎法,从而使粉末形成了高的电感值;高的品质因素;和较低的功率损耗密度;3.制造的磁粉芯,磁导率μ为60,具有较低的铁芯损耗和良好的直流偏磁场性能。
Description
技术领域
本发明属于软磁性材料制造领域,具体地属于磁导率μ=60的铁硅铝磁粉芯的制造方法。
背景技术
国际上铁硅铝磁粉芯称为Sendust磁粉芯或称为Koolmu磁粉芯,我国称为FeSiAl磁粉芯。磁粉芯有μ=26,60,75,90,125五类。FeSiAl磁粉芯我国近几年正在迅速崛起,现在FeSiAl磁粉芯比任何磁性材料发展都快,这是一种高技术电子节能新材料,比铁粉芯节能达80%,是国内新型电子节能材料。随着能源技术的改革,节能、节约、资源的可持续发展是国家发展的重要部分,电子技术领域中节能化、低功耗、小型化、高频化、高功率密度化对磁芯材料提出了更高的要求,铁硅铝磁粉芯比铁粉芯节能(损耗)80%,性能优越,价格更低。目前FeSiAl以40%以上的速度在增加,比任何一种磁性材料的发展都要快。
低损耗的发展越来越受到电器、节能行业的欢迎,它应用于大电流、高直流迭加的电子产品中,例如:大尺寸平板电视、PFC功率校正器、大电流传感器、大流充电器;汽车ABS控制系统等,是新一代的电子技术产品。
磁导率μ=60的铁硅铝磁粉芯的制造方法技术难度较大,在国内外产品正在发展之中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种磁导率μ=60的铁硅铝磁粉芯的制造方法。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
磁导率μ=60的铁硅铝磁粉芯的制造方法,包括以下步骤:
a)取铁硅铝粉适量,进行高速粉碎,粒度达-100~-300目;
b)焙炒至温度达到30℃~100℃时加入钝化剂,加入量为铁硅铝粉量的0.5%~5.0%,继续焙炒至温度达到200℃~350℃时加入硅脂和绝缘剂,硅脂的加入量为铁硅铝粉量的0.1%~1.0%,绝缘剂加入量为铁硅铝粉量的0.3%~3.0%,继续焙炒至干燥;
c)焙炒冷却后加入润滑剂,加入量为粉末混合物总量的0.1%~5.0%;
d)压制成型,压强:5~22吨/cm2;
e)热处理:温度600~900℃,空气中进行1~75分钟,或N2中进行20~120分钟,得目标产物。
所述铁硅铝粉包含4~9%的si,6~12%的Al和余量的Fe。
所述钝化剂为中强酸,稀释20~30倍。
所述绝缘剂为陶瓷粉。
所述润滑剂为二硫化钼、硬脂酸锌、硬脂酸镁中任选一种。
其中步骤b)中加入的硅脂、绝缘剂先进行超声粉碎,时间30-60分钟,并采用酒精作稀释剂。
本发明相对现有技术具有以下优点:1、采用价低的铁硅铝粉,大大降低了生产成本;2、采用高速粉碎法,从而使粉末形成了高的电感值;高的品质因素;和较低的功率损耗密度;3、制造的磁粉芯,磁导率μ为60,具有较低的铁芯损耗和良好的直流偏磁场性能。
具体实施方式
实施例1:
磁导率μ=60的铁硅铝磁粉芯的制造方法,具体如下:
先取铁硅铝粉适量,铁硅铝粉中含4%的si,12%的Al和余量的Fe,进行1次高速粉碎,粒度达-100目;将粉碎后的铁硅铝粉焙炒,焙炒至温度达到30℃时加入钝化剂,钝化剂采用中强酸,如磷酸,稀释20倍,加入量为铁硅铝粉量的0.5%,搅拌均匀后,继续焙炒至温度达到200℃时加入硅脂和绝缘剂,硅脂可采用偏硅酸钠,绝缘剂可采用陶瓷粉,加入的偏硅酸钠、陶瓷粉先进行超声粉碎,时间30分钟,并采用酒精作稀释剂,偏硅酸钠的加入量为铁硅铝粉量的0.1%,,陶瓷粉的加入量为铁硅铝粉量的0.3%,继续焙炒至干燥,焙炒冷却后再加入润滑剂二硫化钼,加入量为粉末混合物总量的0.1%,搅拌均匀后,按照内径、外径、高度的不同大小压制成环形磁粉芯,压强为9吨/cm2;将压制成型的磁粉芯,进行热处理,温度600℃,空气中进行75分钟,或者N2中进行120分钟,得最终产品。
实施例2:
磁导率μ=60的铁硅铝磁粉芯的制造方法,具体如下:
先取铁硅铝粉适量,铁硅铝粉中含9%的si,6%的Al和余量的Fe,进行3次高速粉碎,粒度达-300目;将粉碎后的铁硅铝粉焙炒,焙炒至温度达到100℃时加入钝化剂,钝化剂采用中强酸,如磷酸,稀释30倍,加入量为铁硅铝粉量的5%,搅拌均匀后,继续焙炒至温度达到350℃时加入硅脂和绝缘剂,硅脂可采用偏硅酸钠,绝缘剂可采用陶瓷粉,加入的偏硅酸钠、陶瓷粉先进行超声粉碎,时间60分钟,并采用酒精作稀释剂,偏硅酸钠的加入量为铁硅铝粉量的1%,陶瓷粉的加入量为铁硅铝粉量的3%,继续焙炒至干燥,焙炒冷却后再加入润滑剂硬脂酸锌,加入量为粉末混合物总量的5%,搅拌均匀后,按照内径、外径、高度的不同大小压制成环形磁粉芯,压强为12吨/cm2;将压制成型的磁粉芯,进行热处理,温度700℃,空气中进行45分钟,或者N2中进行70分钟,得最终产品。
实施例3:
磁导率μ=60的铁硅铝磁粉芯的制造方法,具体如下:
先取铁硅铝粉适量,铁硅铝粉中含6%的si,9%的Al和余量的Fe,进行2次高速粉碎,粒度达-200目;将粉碎后的铁硅铝粉焙炒,焙炒至温度达到70℃时加入钝化剂,钝化剂采用中强酸,如磷酸,稀释25倍,加入量为铁硅铝粉量的2%,搅拌均匀后,继续焙炒至温度达到260℃时加入硅脂和绝缘剂,硅脂可采用偏硅酸钠,绝缘剂可采用陶瓷粉,加入的偏硅酸钠、陶瓷粉先进行超声粉碎,时间45分钟,并采用酒精作稀释剂,偏硅酸钠的加入量为铁硅铝粉量的0.5%,陶瓷粉的加入量为铁硅铝粉量的2%,继续焙炒至干燥,焙炒冷却后再加入润滑剂硬脂酸镁,加入量为粉末混合物总量的2%,搅拌均匀后,按照内径、外径、高度的不同大小压制成环形磁粉芯,压强为15吨/cm2;将压制成型的磁粉芯,进行热处理,温度750℃,空气中进行20分钟,或者N2中进行60分钟,得最终产品。
本发明效果测量:
以外径26.9mm、内径14.7mm、高度11.2mm的FesiAl磁粉芯为代表进行测量,20匝,V=1.0伏,ф0.26漆包线径(mm);其它磁粉芯可用不同匝数,5匝,10匝,30匝,其他同样测量。
1、频率F,电感L,品质因素Q值:
f(KHz) | 1 | 10 | 50 | 100 | 150 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 800 | 1000 |
L(μH) | 31.9 | 32.0 | 31.4 | 31.9 | 31.9 | 31.9 | 31.9 | 31.9 | 31.9 | 31.9 | 32.0 | 32.2 |
Q | 1.05 | 10.3 | 44.3 | 62.9 | 65.4 | 61.8 | 51.6 | 42.8 | 36.4 | 31.3 | 24.7 | 20.3 |
符合L=N2AL×103=400×75×103=30.0μH×(±8%);Q有较高值。
2、直流迭加
在交流电路中往往有直流成份,从而磁感应强度与交流磁场产生迭加,我们称之谓直流迭加。
直流迭加测量,交流线圈20匝,ф0.26漆包线径(mm);直流线圈38匝,导线1.0漆包线径(mm)。
上述结果,有较好的直流迭加特性
3、Fesial磁粉芯损耗密度(mw/cm3)
上述功率损耗±10%之内,具有较小的功率损耗密度。
Claims (4)
1、一种磁导率μ=60的铁硅铝磁粉芯的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
a)取铁硅铝粉适量,所述铁硅铝粉包含4~9%的Si,6~12%的Al和余量的Fe,进行高速粉碎,粒度达-100~-300目;
b)焙炒至温度达到30℃~100℃时加入稀释20~30倍的磷酸,加入量为铁硅铝粉量的0.5%~5.0%,继续焙炒至温度达到200℃~350℃时加入硅脂和绝缘剂,硅脂的加入量为铁硅铝粉量的0.1%~1.0%,绝缘剂加入量为铁硅铝粉量的0.3%~3.0%,继续焙炒至干燥;
c)焙炒冷却后加入润滑剂,加入量为粉末混合物总量的0.1%~5.0%;
d)压制成型,压强:5~22吨/cm2;
e)热处理:温度600~900℃,空气中进行1~75分钟,或N2中进行20~120分钟,得目标产物。
2、如权利要求1所述的铁硅铝磁粉芯的制造方法,其特征在于:所述绝缘剂为陶瓷粉。
3、如权利要求1或2所述的铁硅铝磁粉芯的制造方法,其特征在于:所述润滑剂为二硫化钼、硬脂酸锌、硬脂酸镁中任选一种。
4、如权利要求1或2所述的铁硅铝磁粉芯的制造方法,其特征在于:其中步骤b)中加入的硅脂、绝缘剂先进行超声粉碎,时间30-60分钟,并采用酒精作稀释剂。
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