CN103065789B - 一种高性能铁基非晶态金属粉芯的制备及涂层方法 - Google Patents

一种高性能铁基非晶态金属粉芯的制备及涂层方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103065789B
CN103065789B CN201210595670.3A CN201210595670A CN103065789B CN 103065789 B CN103065789 B CN 103065789B CN 201210595670 A CN201210595670 A CN 201210595670A CN 103065789 B CN103065789 B CN 103065789B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
coating
glue
powder core
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210595670.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103065789A (zh
Inventor
闫亮明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inner Mongolia University of Technology
Original Assignee
Inner Mongolia University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inner Mongolia University of Technology filed Critical Inner Mongolia University of Technology
Priority to CN201210595670.3A priority Critical patent/CN103065789B/zh
Publication of CN103065789A publication Critical patent/CN103065789A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103065789B publication Critical patent/CN103065789B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

一种高性能铁基非晶态金属粉芯的制备及涂层方法，它涉及磁性材料技术领域，铁基非晶态金属粉芯的制备方法为：采用球磨机或破碎机将铁基非晶材料破碎为铁基非晶态合金粉末，然后采用磷酸钝化液对粉末表面进行钝化处理，加入绝缘剂、粘结剂、润滑剂对其进行绝缘包覆处理，再采用机械式或油压式压力机将粉末压制成制品，粉末成型后进行退火处理，退火处理后的粉芯表面涂覆环氧树脂涂层。它制备方法简单，得到的铁基非晶态金属粉芯比常规技术获得的铁基非晶态金属粉芯其相对磁导率高，铁芯损耗较常规技术获得的铁基非晶态金属粉芯低，同时也改善了铁基非晶态金属粉芯在涂层之后应力敏感性的问题。

Description

一种高性能铁基非晶态金属粉芯的制备及涂层方法
技术领域：
本发明涉及磁性材料技术领域，具体涉及一种高性能铁基非晶态金属粉芯的制备及涂层方法。
背景技术：
铁基非晶态软磁合金由于具备优异的综合软磁特性及较低的成本，被赋予下一代软磁材料的典型代表。上世纪90年代，日本东本大学的研究人员在实验中获得了具有优异软磁特性的铁磁性大块非晶合金Fe-(A1，Ga)-(P，C，B，Si，Ge)，其集聚低损耗、高磁导率和高饱和磁感应强度于一身并因此得到广泛关注；但是其成分中含有较贵的金属Ga、Ni、Co等从而造成其应用难以推广。此后，替代贵金属Ga、Ge的研究成为该领域的重点研究方向，并因此出现了Fe-(P，C，B，Si)、Fe-(Al，Cr、Mo、Sn)-(P，C，B，Si)非晶软磁合金，例如Fe-(P，B，Si)的饱和磁感应强度可达到1.6T以上。
随着Fe(1-x)(SiB)x一系列非晶合金的市场化，非晶合金在电力电子行业得到了广泛应用，例如作为共模电感及变压器铁芯等，并形成了系列合金，例如K101、k102、k107等牌号。但是以上成果都是通过快淬工艺将液态合金直接浇铸成薄带，带厚约25μm，当制备其非晶态粉末时由于过冷液相区不足导致很难完全形成非晶态结构。因此，将快淬形成的非晶带破碎成为非晶合金粉末是一种较为便捷的途径，并由此制备的非晶态金属粉芯已经显示出较为优越的综合软磁特性。
但是铁基非晶态合金对应力极其敏感，因此采用铁基非晶态合金制作的电感在涂层后电感量会明显下降，同时铁芯损耗明显增加。其中主要的原因在于涂层材料一般为绝缘性能优秀的树脂类有机材料，例如环氧树脂，其在固化后由于收缩产生的应力使采用铁基非晶态合金制作的电感收到压力作用，该压力会使铁基非晶态合金内部产生微小的弹性变形，该弹性变形产生的应力使铁基非晶合金的矫顽力增加，同时恶化了磁导率和铁芯损耗。对于铁基非晶态金属粉芯同样会遇到此问题，虽然通过减小粒度、改变绝缘包覆配方等方法也可以明显环节该问题，但以上方法都是基于补救的思路，且效果无明显改善。
发明内容：
本发明的目的是提供一种高性能铁基非晶态金属粉芯的制备及涂层方法，它制备方法简单，得到的铁基非晶态金属粉芯比常规技术获得的铁基非晶态金属粉芯其相对磁导率高，铁芯损耗较常规技术获得的铁基非晶态金属粉芯低，同时也改善了铁基非晶态金属粉芯在涂层之后应力敏感性的问题。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用以下技术方案：铁基非晶态金属粉芯的制备方法为：(1)采用球磨机或破碎机将铁基非晶材料破碎为铁基非晶态合金粉末，粉末形状为片状；
(2)称量铁基非晶态合金粉末，再加入磷酸钝化液对粉末表面进行钝化处理，从而使其表面形成一层绝缘薄膜；
(3)粉末钝化后，加入绝缘剂、粘结剂、润滑剂对其进行绝缘包覆处理；
(4)再采用机械式或油压式压力机将粉末压制成制品，压强一般在1200MPa-2000MPa；
(5)粉末成型后还不具备足够的强度，因此需要进行退火处理。退火温度40-60℃的范围内，退火保温在30-40分钟即可。
所述的绝缘剂为无机矿物粉末，如高岭土、云母粉、蒙脱石粉等。
所述的粘结剂采用无机类粘结剂，可以是硅酸盐类及磷酸盐类粘结剂，例如Na2SiO4.9H2O、硅酸铝、磷酸二氢盐。
所述的润滑剂一般为硬脂酸锌粉末。
为了在长期使用过程中避免潮气侵蚀及保持足够的绝缘耐压能力需要在退火处理后的粉芯表面形成一层绝缘涂层，涂层的方法为：
(1)、配胶：先称量溶剂，再将称量好的胶体倒入溶剂并搅拌为均匀透明溶液，最后将填料加入到溶液中并充分搅拌均匀配成胶液；
(2)、浸润：将退火处理后的粉芯浸入以上配制的胶液中，待无气泡产生后将粉芯取出并滤除粉芯表面多余的胶液；
(3)、预固化：为了涂覆外层涂层方便，需要对已经涂覆胶液的粉芯表面进行预固化处理，处理温度选择在80-180℃，预固化时间为5-120分钟，胶液预固化后表面初步凝胶形成固态薄膜，薄膜厚度在200微米以下；
(4)、涂覆环氧树脂涂层：将环氧树脂胶与溶剂先配制成涂层胶液，然后在预固化后的粉芯外表面进行喷涂涂层胶液即可。
所述的胶体为硅树脂或者硅橡胶。
所述的填料采用微米级或纳米级的云母粉、蒙脱石粉末、高岭土、萤石粉、钛白粉、氧化硅、氮化硅、氮化硼、碱金属氧化物粉末等。
本发明具有以下有益效果：它制备方法简单，得到的铁基非晶态金属粉芯比常规技术获得的铁基非晶态金属粉芯其相对磁导率高，铁芯损耗较常规技术获得的铁基非晶态金属粉芯低，同时也改善了铁基非晶态金属粉芯在涂层之后应力敏感性的问题。
具体实施方式：
本具体实施方式采取以下技术方案：铁基非晶态金属粉芯的制备方法为：(1)采用球磨机或破碎机将铁基非晶材料破碎为铁基非晶态合金粉末，粉末形状为片状；
(2)称量铁基非晶态合金粉末，再加入磷酸钝化液对粉末表面进行钝化处理，从而使其表面形成一层绝缘薄膜；
(3)粉末钝化后，加入绝缘剂、粘结剂、润滑剂对其进行绝缘包覆处理；
(4)再采用机械式或油压式压力机将粉末压制成制品，压强一般在1200MPa-2000MPa；
(5)粉末成型后还不具备足够的强度，因此需要进行退火处理。退火温度40-60℃的范围内，退火保温在30-40分钟即可；
所述的绝缘剂为无机矿物粉末，如高岭土、云母粉、蒙脱石粉等。
所述的粘结剂采用无机类粘结剂，可以是硅酸盐类及磷酸盐类粘结剂，例如Na2SiO4.9H2O、硅酸铝、磷酸二氢盐。
所述的润滑剂一般为硬脂酸锌粉末。
为了在长期使用过程中避免潮气侵蚀及保持足够的绝缘耐压能力需要在退火处理后的粉芯表面形成一层绝缘涂层，涂层的方法为：
(1)、配胶：先称量溶剂，再将称量好的胶体倒入溶剂并搅拌为均匀透明溶液，最后将填料加入到溶液中并充分搅拌均匀配成胶液；
(2)、浸润：将退火处理后的粉芯浸入以上配制的胶液中，待无气泡产生后将粉芯取出并滤除粉芯表面多余的胶液；
(3)、预固化：为了涂覆外层涂层方便，需要对已经涂覆胶液的粉芯表面进行预固化处理，处理温度选择在80-180℃，预固化时间为5-120分钟，胶液预固化后表面初步凝胶形成固态薄膜，薄膜厚度在200微米以下；
(4)、涂覆环氧树脂涂层：将环氧树脂胶与溶剂先配制成涂层胶液，然后在预固化后的粉芯外表面进行喷涂涂层胶液即可。
所述的胶体为硅树脂或者硅橡胶。
所述的填料采用微米级或纳米级的云母粉、蒙脱石粉末、高岭土、萤石粉、钛白粉、氧化硅、氮化硅、氮化硼、碱金属氧化物粉末等。
本具体实施方式具有以下有益效果：它制备方法简单，得到的铁基非晶态金属粉芯比常规技术获得的铁基非晶态金属粉芯其相对磁导率高，铁芯损耗较常规技术获得的铁基非晶态金属粉芯低，同时也改善了铁基非晶态金属粉芯在涂层之后应力敏感性的问题。

Claims (1)

1.一种高性能铁基非晶态金属粉芯的制备方法，其特征在于：
(1)采用球磨机将铁基非晶材料破碎为铁基非晶态合金粉末，粉末形状为片状；
(2)称量铁基非晶态合金粉末，再加入磷酸钝化液对粉末表面进行钝化处理，从而使其表面形成一层绝缘薄膜；
(3)粉末钝化后，加入绝缘剂、粘结剂、润滑剂对其进行绝缘包覆处理；
(4)再采用机械式压力机将粉末压制成制品，压强为1200MPa-2000MPa；
(5)进行退火处理，退火温度40-60℃的范围内，退火保温在30-40分钟即可；
(6)在退火处理后的粉芯表面形成一层绝缘涂层，其涂层的制备方法为：
(1)、配胶：先称量溶剂，再将称量好的胶体倒入溶剂并搅拌为均匀透明溶液，最后将填料加入到溶液中并充分搅拌均匀配成胶液；
(2)、浸润：将退火处理后的粉芯浸入以上配制的胶液中，待无气泡产生后将粉芯取出并滤除粉芯表面多余的胶液；
(3)、预固化：为了涂覆外层涂层方便，需要对已经涂覆胶液的粉芯表面进行预固化处理，处理温度选择在80-180℃，预固化时间为5-120分钟，胶液预固化后表面初步凝胶形成固态薄膜，薄膜厚度在200微米以下；
(4)、涂覆环氧树脂涂层：将环氧树脂胶与溶剂先配制成涂层胶液，然后在预固化后的粉芯外表面进行喷涂涂层胶液即可；
所述的胶体为硅树脂或者硅橡胶，所述的填料采用微米级或纳米级的云母粉、蒙脱石粉末、高岭土、萤石粉、钛白粉、氧化硅、氮化硅、氮化硼或碱金属氧化物粉。
CN201210595670.3A 2012-12-21 2012-12-21 一种高性能铁基非晶态金属粉芯的制备及涂层方法 Expired - Fee Related CN103065789B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210595670.3A CN103065789B (zh) 2012-12-21 2012-12-21 一种高性能铁基非晶态金属粉芯的制备及涂层方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210595670.3A CN103065789B (zh) 2012-12-21 2012-12-21 一种高性能铁基非晶态金属粉芯的制备及涂层方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103065789A CN103065789A (zh) 2013-04-24
CN103065789B true CN103065789B (zh) 2016-08-03

Family

ID=48108370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210595670.3A Expired - Fee Related CN103065789B (zh) 2012-12-21 2012-12-21 一种高性能铁基非晶态金属粉芯的制备及涂层方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103065789B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103273068A (zh) * 2013-05-22 2013-09-04 安泰科技股份有限公司 Fe基非晶粉末及其制备线圈内嵌式一体成型电感的方法
CN103578736A (zh) * 2013-10-28 2014-02-12 任静儿 一种软磁电感铁芯制造方法
CN105057656B (zh) * 2015-08-31 2017-11-14 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种铁基非晶粉末的尖角钝化方法
CN105405610A (zh) * 2015-12-28 2016-03-16 江苏晨朗电子集团有限公司 变压器
CN105880632B (zh) * 2016-06-14 2018-09-25 深圳市中金岭南科技有限公司 一种抗氧化片状银粉的制备方法
CN108010603B (zh) * 2017-12-14 2020-05-01 安徽工业大学 一种铁基软磁合金粉的绝缘包覆剂
JP2020092224A (ja) * 2018-12-07 2020-06-11 トヨタ自動車株式会社 圧粉磁心の製造方法
CN110202129A (zh) * 2019-07-02 2019-09-06 深圳市麦捷微电子科技股份有限公司 一种金属软磁粉耐高温防锈型钝化法
CN110797182A (zh) * 2019-11-08 2020-02-14 上海置信电气非晶有限公司 一种利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法
CN111192756A (zh) * 2020-01-17 2020-05-22 浙江东睦科达磁电有限公司 一种超低损耗铁镍钼磁芯及其制备方法
CN114985721A (zh) * 2022-04-22 2022-09-02 福建农林大学 全金属组元Fe-Nb-Al系铁基非晶态合金粉末及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1476488A (zh) * 2001-10-05 2004-02-18 �ձ�������ʽ���� 具有优异端面绝缘的铁心和处理铁心端面以得到绝缘涂层的方法
CN1979698A (zh) * 2006-11-06 2007-06-13 南昌大学 一种新型铁氧体/铁基复合材料软磁粉芯的制备方法
CN101145420A (zh) * 2007-07-26 2008-03-19 同济大学 Fe基大块非晶纳米晶磁元件的制备方法
CN102637518A (zh) * 2011-11-30 2012-08-15 同济大学 一种铁基复合磁粉芯的制备方法
CN102744403A (zh) * 2012-06-19 2012-10-24 同济大学 一种纳米晶磁粉芯的制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1805085B (zh) * 2005-01-14 2010-04-28 王爱科 非晶金属磁芯表面封装工艺方法
CN101923941B (zh) * 2010-07-07 2011-11-16 秦皇岛市燕秦纳米科技有限公司 逆变电源用低噪声变压器铁芯

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1476488A (zh) * 2001-10-05 2004-02-18 �ձ�������ʽ���� 具有优异端面绝缘的铁心和处理铁心端面以得到绝缘涂层的方法
CN1979698A (zh) * 2006-11-06 2007-06-13 南昌大学 一种新型铁氧体/铁基复合材料软磁粉芯的制备方法
CN101145420A (zh) * 2007-07-26 2008-03-19 同济大学 Fe基大块非晶纳米晶磁元件的制备方法
CN102637518A (zh) * 2011-11-30 2012-08-15 同济大学 一种铁基复合磁粉芯的制备方法
CN102744403A (zh) * 2012-06-19 2012-10-24 同济大学 一种纳米晶磁粉芯的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103065789A (zh) 2013-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103065789B (zh) 一种高性能铁基非晶态金属粉芯的制备及涂层方法
JP4589374B2 (ja) 磁心用粉末及び圧粉磁心並びにそれらの製造方法
CN108269670A (zh) 一种铁硅铝软磁合金粉末的绝缘及包裹处理方法
KR101594585B1 (ko) 강자성 파우더 조성물 및 그 생산 방법
TWI606471B (zh) 複合鐵基粉末組合物、壓密及熱處理之組件，及製造彼等之方法
JP5368686B2 (ja) 軟磁性材料、圧粉磁心、軟磁性材料の製造方法、および圧粉磁心の製造方法
CN102360671B (zh) 一种μ75铁硅铝磁粉芯的制造方法
CN109423067B (zh) 一种取向硅钢绝缘涂层溶液、其制备方法及应用
CN105390231B (zh) 线圈部件
CN106752130B (zh) 一种取向硅钢用环保绝缘涂层溶液的制备及应用
CN105344993B (zh) 一种温压制备铁硅铝软磁磁粉芯的方法
CN101308719A (zh) 电感元件
Guan et al. Synthesis of well-insulated Fe–Si–Al soft magnetic composites via a silane-assisted organic/inorganic composite coating route
JPWO2007077689A1 (ja) 軟磁性材料、圧粉磁心、軟磁性材料の製造方法、および圧粉磁心の製造方法
CN104028762A (zh) 一种软磁复合材料的制备方法
CN107610856A (zh) 一种具有陶瓷层钐钴永磁材料的制备方法
CN103946935A (zh) 注塑成型电抗器及用于电抗器的复合物
CN103730224A (zh) 具有超高磁导率的铁基非晶磁粉芯的制备方法
CN101923941A (zh) 逆变电源用低噪声变压器铁芯
JP2010251600A (ja) 圧粉磁心用粉末と圧粉磁心、およびそれらの製造方法
CN102610349B (zh) 一种μ90铁硅铝磁粉芯的制造方法
CN107845474B (zh) 一种用于金属软磁粉芯的绝缘全无机粘合剂及其使用方法
JP6615850B2 (ja) 複合磁性材料及びコアの製造方法
CN108002703A (zh) 一种用于非晶磁粉芯绝缘包覆的无铅低熔点玻璃粉及其制备方法
JP2007042883A (ja) 軟磁性材料及びその製造法、該軟磁性材料を含む圧粉磁心

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160803

Termination date: 20191221

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee