CN100541678C - 磁导率μ=125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=125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-150~+400目的粗粉占10~50%,粒度达-400的细粉占5~90%;b)焙炒至温度达到30℃~80℃时加入钝化剂,焙炒至温度达到200℃~350℃时加入硅脂,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:5~24吨/cm2;e)热处理,得目标产物。本发明具有以下优点:1、大大降低了生产成本;2、使粉末在产品中达到一定粒度,具有良好的电感值,适当的品质因素,良好的功率损耗值;3、制造的磁粉芯磁导率μ为125,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=125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=125的铁硅铝磁粉芯的制造方法技术难度较大,在国内外正在开发出新的产品。
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=125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:
一种磁导率μ=125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,粒度配比:粒度达-150~+400目的粗粉占10~50%,粒度达-400的细粉占5~90%;
b)焙炒至温度达到30℃~80℃时加入钝化剂,加入量为铁硅铝粉量的0.2%~1.2%,继续焙炒至温度达到200℃~350℃时加入硅脂,加入量为铁硅铝粉量的0.1%~1.0%,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%~1%;
d)压制成型,压强:5~24吨/cm2;
e)热处理:温度500℃~1000℃,空气中进行10~30分钟,或N2中进行10~120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,从而使粉末在产品中达到一定粒度,具有良好的电感值,适当的品质因素,良好的功率损耗值;3、制造的磁粉芯,磁导率μ为125,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=125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,粒度配比:粒度达-150~+400目的粗粉占10%,粒度达-400目的细粉占90%;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0.2%,搅拌均匀后,继续焙炒至温度达到200℃时加入硅脂,硅脂可采用偏硅酸钠,加入的偏硅酸钠先进行超声粉碎,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%,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5吨/cm2;将压制成型的磁粉芯,进行热处理,温度500℃,空气中进行30分钟,或者N2中进行120分钟,得最终产品。
实施例2:
磁导率μ=125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,粒度配比:粒度达-150~+400目的粗粉占50%,粒度达-400目的细粉占50%;将粉碎后的铁硅铝粉焙炒,焙炒至温度达到80℃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0.8%,搅拌均匀后,继续焙炒至温度达到350℃时加入硅脂,硅脂可采用偏硅酸钠,加入的偏硅酸钠先进行超声粉碎,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0.1%,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0.5%,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19吨/cm2;将压制成型的磁粉芯,进行热处理,温度700℃,空气中进行10分钟,或者N2中进行40分钟,得最终产品。
实施例3:
磁导率μ=125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,粒度配比:粒度达-150~+400目的粗粉占30%,粒度达-400目的细粉占70%;将粉碎后的铁硅铝粉焙炒,焙炒至温度达到60℃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0.8%,搅拌均匀后,继续焙炒至温度达到260℃时加入硅脂,硅脂可采用偏硅酸钠,加入的偏硅酸钠先进行超声粉碎,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%,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0.5%,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15吨/cm2;将压制成型的磁粉芯,进行热处理,温度690℃,空气中进行65分钟,或者N2中进行60分钟,得最终产品。
本发明的效果测量:
以外径46.7mm、内径24.1mm、高度18.0mm的FesiAl磁粉芯为代表的三种参数进行测量,其他同样方法可以测试。
30匝;V=1.0伏;ф=0.2,线径漆包线(mm),
①频率f电感L;品质因素Q值,30匝;V=1.0伏;ф=0.26mm线径漆包线
f(KHz) | 1 | 10 | 50 | 100 | 200 | 300 | 500 | 800 | 1000 |
L(μH) | 251.1 | 251.1 | 250.5 | 250.5 | 250.5 | 250.0 | 251.0 | 252.0 | 253.1 |
Q | 1.93 | 20.5 | 52.3 | 25.6 | 22.6 | 20.3 | 12.6 | 8.01 | 4.56 |
L=N2AL*103=900*281*103μH=252.9(-0.8%,235.0-+8%,273.1)μH在此范围内,其他磁粉芯也同样的方法进行测量,但公差ф10.2以下在±15%,其他在±8%之内
②直流迭加特性
在电路中,电感线圈中往往有直流成分,在有直流条件下,其交流电感就为二者的迭加,这种特性,我们就简称为直流迭加特性。
电流(μ=125,f=100KHz) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
直流磁场(奥特斯) | 5 | 10 | 20 | 20 | 40 |
(L/L<sub>0</sub>)μ=125 | 1.0 | 0.87 | 0.74 | 0.59 | 0.49 |
上述有较高的直流迭加特性
③FeSiAl磁粉芯损耗密度(mw/cm3)
功率损耗比铁粉芯低80%左右
磁感应强度(高斯)功率损耗密度(mw/cm<sup>3</sup>) | 200 | 300 | 500 | 600 |
50KHz | 12.0 | 29.0 | 50.4 | 89.6 |
100KHz | 34.6 | 72.3 | 121.5 | 220.5 |
明显有较小的功率损耗密度。
Claims (3)
1、一种磁导率μ=125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,粒度配比:粒度达-150~+400目的粗粉占10~50%,粒度达-400目的细粉占5~90%;
b)焙炒至温度达到30℃~80℃时加入磷酸,加入量为铁硅铝粉量的0.2%~1.2%,继续焙炒至温度达到200℃~350℃时加入偏硅酸钠,加入量为铁硅铝粉量的0.1%~1.0%,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%~1%;
d)压制成型,压强:5~24吨/cm2;
e)热处理:温度500℃~1000℃,空气中进行10~30分钟,或N2中进行10~120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:所述润滑剂为二硫化钼、硬脂酸锌、硬脂酸镁中任选一种。
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:其中步骤b)中加入的偏硅酸钠,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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