CN101579737A - 制备有机包膜铁粉芯的方法 - Google Patents

Abstract

一种制备有机包膜铁粉芯的方法，包括两步处理法：1.使用液体的含硅的化合物、含铝的化合物、含铬的化合物、含磷的化合物、含镁的化合物至少以上一种的材料直接与Fe金属粉末材料混合，经过匀化并干燥，这是第一层包覆层。2.采用喷涂或者浸润的方式将有机的聚酯树脂材料、聚氨酯、聚亚酰胺的有机绝缘涂料至少以上的一种均匀涂覆在上述粉末的表面，经过干燥、分散后成为粉体。3.经过上机压制成型再时效处理就可以表面涂覆绝缘材料层后使用。

Description

制备有机包膜铁粉芯的方法

技术领域

本发明涉及电子行业金属软磁材料的制作工艺，主要是指一种在电子行业中，在各种高性能的电感元件和500W以下的各种小功率变压器中使用的含Fe金属材料的电感材料多数是金属软磁粉芯，包括铁粉芯(iron powder core)、铁硅铝磁粉芯(sendust)、高通量磁粉芯(NiFe50)和钼坡莫磁粉芯(MPP)。

背景技术

金属软磁材料虽然具有高的饱和磁通密度和高导磁率等优点，然而有两大缺陷：损耗大、性能稳定性差。通过加工成粉末再成型的方法可以有效地避免这种缺陷。最早的方法是对金属粉末表面施加一个无机的绝缘处理的方式，通常是用鉻酸酐处理或者是磷酸+丙酮的方法处理表面，干燥后的粉末加一些润滑剂即可压制成型，成型后的粉芯经过时效处理再在表面涂覆绝缘层干燥，这就是一般磁粉芯的成品。另外一种方法是在含Fe的磁粉的表面同样施加一个无机的绝缘处理，通常是用含硅的化合物、鉻化合物、锆化合物、钛化合物、磷化合物作为涂料喷射到流化态的粉末的表面形成一个底层的颜料，然后再得覆一层硅树脂有机材料作为绝缘材料，干燥处理后压制成型。电子元件厂家再将此元件绕上导线即可作为电感元件使用。

这种电感元件由于线圈是在磁体外面的，元件工作中对外界的杂散波较大，有一些干扰。新的一种电感元件叫一体化电感，将电感线圈埋在磁粉芯的内部，这样的电感元件的噪音很小，功率大，饱和特性好。但是，导线埋在磁粉芯的内部就要求磁粉芯内部具有高的绝缘强度。上述第一种方法获得的磁粉芯的绝缘强度很低，不能用于生产一体化电感，第二种方法有所改善，但只能做部分的产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备有机包膜铁粉芯的方法，通过采用两步处理法及有机材料的使用，实现了生产的有机包膜铁粉芯，较好地克服了现有铁粉芯存在的不足。

实现本发明的方法是：包括对含Fe金属粉末材料的两步处理法：

1.对含Fe金属粉末进行无机材料表面钝化处理，包括

使用含硅的化合物或含铝的化合物或含鉻的化合物或含磷的化合物或含镁的化合物中的至少一种或一种以上的化合物直接与Fe金属粉末材料混合；

使用的化合物均为液体；

液体化合物固含量占Fe金属粉末的0-2％wt；

将混合好的Fe金属粉末经流化床或回转干燥，干燥温度在300度以内。

2.对干燥好的Fe金属粉末进行喷涂或浸润有机材料，包括

使用聚酯树脂材料或聚氨酯或聚亚酰胺或醇酸树脂漆或环氧树脂漆或酚醛树脂漆或三聚氰胺甲醛树脂漆的有机绝缘涂料中的一种均匀涂覆在Fe金属粉末的表面；

将涂覆聚酯树脂材料或聚氨酯或聚亚酰胺或醇酸树脂漆或环氧树脂漆或酚醛树脂漆或三聚氰胺甲醛树脂漆的有机绝缘涂料的Fe金属粉末经流化床或回转干燥及分散后成为粉状物体；

聚酯树脂材料或聚氨酯或聚亚酰胺或醇酸树脂漆或环氧树脂漆或酚醛树脂漆或三聚氰胺甲醛树脂漆的有机绝缘涂料占Fe金属粉末的0.1％-6％wt。

3、将Fe金属粉末经压机在模具内压成为各种形状的铁粉芯。

该方法还包括：

使用一种以上的化合物则分开加入，按以上的方法，先加入一种，混合均匀-干燥-分散，然后加入第二种，混合均匀-干燥-分散，依此类推。

使用一种以上的有机材料则分开加入，即加入一种后再加入另一种，方法与第一种相同，依此类推。

聚酯树脂材料或聚氨酯或聚亚酰胺或醇酸树脂漆或环氧树脂漆或酚醛树脂漆或三聚氰胺甲醛树脂漆的有机绝缘涂料占Fe金属粉末的0.5％-5％wt或1％-4％wt或2％-3％。Wt为重量百分比。

本发明具有的有益效果：本发明采用聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺、醇酸树脂漆、环氧树脂漆、酚醛树脂漆、三聚氰胺甲醛树脂漆的材料，有别于使用硅树脂，其绝缘效果好，压制成型的质量好，适合高、中、低感抗的多种电感元件。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

本发明采取对含Fe金属粉末材料进行两步处理的方法：

1、对粉末进行无机材料表面钝化的处理，使用含硅的化合物、含铝的化合物、含鉻的化合物、含磷的化合物、含镁的化合物至少以上一种的材料进行处理。这些化合物均以液体的方式使用，取用比例占Fe金属粉末的0-2％wt，优选1％wt左右，直接与Fe金属粉末材料混合，经过匀化并干燥。干燥可以采用流态化床或者回转干燥，温度在300度以内，视干燥时间长短给与调整。如果加一种以上的化合物则分开加入，即按照加入第一种的方法再加入第二种、第三种……，依此类推。这是第一层包覆层。

2、采用喷涂或者浸润的方式将有机的聚酯树脂材料、聚氨酯、聚亚酰胺、醇酸树脂漆、环氧树脂漆、酚醛树脂漆、三聚氰胺甲醛树脂漆的有机绝缘涂料至少以上的一种均匀涂覆在上述粉末的表面，经过干燥、分散后成为粉体，树脂涂料的添加量可以选择0.1％-6％wt的范围内。此粉体即可以上压机在专用的模具内压成为各种形状的铁粉芯。

3、经过上机压制成型再时效处理就可以表面涂覆绝缘材料层后使用。

本发明涉及的硅化合物包括：硅酸盐、二氧化硅、硅酸、硅烷、四卤化硅、碳化硅、氮化硅、氨基硅、氟硅酸、氟硅酸盐等；铝化合物包括：硫酸铝、铝铜、铝镁、铝盐等：铬化合物包括：铬酸盐、三氧化二铬、三氧化铬、硫酸铬铵、铬盐等；磷化合物包括：磷酸盐、磷酸等；镁化合物包括：硫酸镁、氧化镁、氯化镁、镁盐等。

实施例1(加入一种钝化材料和一种有机材料)

取Fe金属粉末，再按比例取液体的硅酸盐(或二氧化硅、硅酸、硅酸盐、硅烷、四卤化硅、碳化硅、氮化硅、氨基硅、氟硅酸、氟硅酸盐等)，进行混合，混合均匀后经流化床或回转炉干燥，干燥温度在300度以内，然后对干燥好的Fe金属粉末再进行喷涂或浸润聚酯树脂材料，聚酯树脂材料占Fe金属粉末重量的0.5％-5％wt之间的任一比例，喷涂或浸润后，再经过流化床或回转炉干燥成为粉状物体，最后经过上机压制成型再时效处理就可以表面涂覆绝缘材料层后使用。

实施例2(加入多种钝化材料和多种有机材料)

取Fe金属粉末，再按比例取液体的硅酸盐(或二氧化硅、硅酸、硅酸盐、硅烷、四卤化硅、碳化硅、氮化硅、氨基硅、氟硅酸、氟硅酸盐等)，进行混合，混合均匀后经流化床或回转炉干燥，干燥温度在300度以内，然后再取液体的硫酸铝再与干燥后的Fe金属粉末进行混合，混合均匀后经流化床或回转炉干燥，干燥温度在300度以内，然后再按比例取液体的铬酸盐再与干燥后的Fe金属粉末进行混合，混合均匀后经流化床或回转炉干燥，干燥温度在300度以内，然后对干燥好的Fe金属粉末再进行喷涂或浸润聚酯树脂材料、聚氨酯、聚亚酰胺的有机绝缘涂料，聚酯树脂材料、聚氨酯、聚亚酰胺的有机绝缘涂料分别占Fe金属粉末重量的0.5％-5％wt之间的任一比例，喷涂或浸润后，再经过流化床或回转炉干燥成为粉状物体，最后经过上机压制成型再时效处理就可以表面涂覆绝缘材料层后使用。还可以再加入磷酸盐等，方法同上，

本发明所涉及的设备和模具为公知技术。

Claims (5)

1、一种制备有机包膜铁粉芯的方法，包括对含Fe金属粉末材料的两步处理法，其特征是所述两步处理法包括：

A.对含Fe金属粉末进行无机材料表面钝化处理，包括

a.使用含硅的化合物或含铝的化合物或含鉻的化合物或含磷的化合物或含镁的化合物中的至少一种或一种以上的化合物直接与Fe金属粉末材料混合；

b.使用的化合物均为液体；

c.液体化合物固含量占Fe金属粉末的0-2％重量百分比；

d.将混合好的Fe金属粉末经流化床或回转干燥，干燥温度在300度以内；

B.对干燥好的Fe金属粉末进行喷涂或浸润有机材料，包括

a.使用聚酯树脂材料或聚氨酯或聚亚酰胺或醇酸树脂漆或环氧树脂漆或酚醛树脂漆或三聚氰胺甲醛树脂漆的有机绝缘涂料中的一种均匀涂覆在Fe金属粉末的表面；

b.将涂覆聚酯树脂材料或聚氨酯或聚亚酰胺或醇酸树脂漆或环氧树脂漆或酚醛树脂漆或三聚氰胺甲醛树脂漆的有机绝缘涂料的Fe金属粉末经流化床或回转干燥及分散后成为粉状物体；

c.聚酯树脂材料或聚氨酯或聚亚酰胺或醇酸树脂漆或环氧树脂漆或酚醛树脂漆或三聚氰胺甲醛树脂漆的有机绝缘涂料占Fe金属粉末的0.1％-6％重量百分比。

2、如权利要求1所述的制备有机包膜铁粉芯的方法，其特征是所述方法包括将Fe金属粉末经压机在模具内压成为各种形状的铁粉芯。

3、如权利要求1所述的制备有机包膜铁粉芯的方法，其特征是所述使用一种以上的化合物则分开加入，即先加入一种，混合均匀-干燥-分散，然后加入第二种，混合均匀-干燥-分散，依此类推。

4、如权利要求1所述的制备有机包膜铁粉芯的方法，其特征是所述使用一种以上的有机材料则分开加入，即加入一种后再加入另一种，方法与第一种相同，依此类推。

5、如权利要求1所述的制备有机包膜铁粉芯的方法，其特征是所述聚酯树脂材料或聚氨酯或聚亚酰胺或醇酸树脂漆或环氧树脂漆或酚醛树脂漆或三聚氰胺甲醛树脂漆的有机绝缘涂料占Fe金属粉末的0.5％-5％或1％-4％或2％-3％重量百分比。