CN104183381B

CN104183381B - 一种变压器铁芯的制备方法

Info

Publication number: CN104183381B
Application number: CN201410377584.4A
Authority: CN
Inventors: 潘华锋
Original assignee: TAICANG WUFENG METAL PRODUCT Co Ltd
Current assignee: TAICANG WUFENG METAL PRODUCT Co Ltd
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2034-08-04
Also published as: CN104183381A

Abstract

本发明公开了一种变压器铁芯的制备方法，该制备方法包括如下步骤：a）选备铁芯粉料，b）配制处理液，c）覆膜处理，d）粘结压型，e）热处理。本发明揭示了一种变压器铁芯的制备方法，该制备方法工序安排合理，实施简便，成本适中，制得的铁芯力学性能稳定，尤其在控制铁芯的磁滞损耗方面效果显著，有效的提升了变压器的使用寿命和使用性能。

Description

一种变压器铁芯的制备方法

技术领域

本发明涉及一种变压器铁芯的制备方法，尤其涉及一种可有效降低铁损的变压器铁芯的制备方法，属于电子材料技术领域。

背景技术

变压器是根据电磁感应原理制成的，在闭合的铁芯上绕有两个绕组，一个是原绕组，另一个是副绕组。在变压器工作过程中，其功率损耗不仅产生在线圈的电阻上，也产生在交变电流磁化后的铁芯中。人们通常把铁芯中的功率损耗称为“铁损”，造成铁损的原因主要分为磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗是铁芯材料在磁化过程中由磁滞现象引起的能量损耗，而涡流损耗则产生在垂直磁通方向平面内，损耗的能量均转化为热能，使设备升温，效率降低，不利于交流电机设备的使用。为了降低铁损，现行的铁芯均选用软磁材料，硅钢片被广泛应用于电机、变压器、继电器等设备中。

硅钢片虽然具有控制和降低铁损的作用，但在控制磁滞损耗方面还存在不足，且制备成本较高，一定程度上限制了变压器的使用性能及使用寿命，因此，变压器铁芯的性能还有待提升。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种变压器铁芯的制备方法，该制备方法工序安排合理，制备成本适中，制得变压器铁芯具有良好的使用性能，且在控制铁芯的磁滞损耗方面效果显著。

本发明是一种变压器铁芯的制备方法，该制备方法包括如下步骤：a）选备铁芯粉料，b）配制处理液，c）覆膜处理，d）粘结压型，e）热处理。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a）中，铁芯坯料选用气雾化铁粉，主要成分为Fe3O4。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b）中，处理液的主要成分及其百分含量配比为：镁氧化物10%-12%、助剂3%-3.5%，其余为溶剂；镁氧化物的主要成分为MgO、SiO2和Fe2O3，其百分含量配比约为：92%：6.5%:1.5%；溶剂由磷酸、硼酸和乙酸混合配制而成，混合比例约为：3:3:2，混合后的浓度约为20%-25%；助剂中的界面活性剂选用全氟辛酸钠或全氟辛基磺酸钠；防锈剂选用亚硝酸钠和亚硝酸二环乙胺的复合剂。

在本发明一较佳实施例中，所述的处理液配制过程如下：首先，按配比将镁氧化物和溶剂添加至反应釜，均匀搅拌20-25分钟，反应釜温度控制在40℃-45℃；然后，添加助剂，继续搅拌10-15分钟，反应釜温度控制在50℃左右。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c）中，覆膜过程如下：首先，按照1Kg铁芯粉料和50ml处理液的配比，将铁芯粉料和处理液添加至离心搅拌机中进行均匀搅拌，搅拌时间约为1-1.2小时，搅拌筒温度控制在50℃-55℃；然后，使用滤网滤除铁芯粉料中多余的处理液；最后，将处理后的铁芯粉料在75℃-80℃的烘箱内进行干燥处理，处理时间约为30分钟。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d）中，粘结压型过程如下：首先，将覆膜处理后的铁芯粉料添加至搅拌桶，倒入质量百分比约为1%-2%的热固性树脂，树脂可选用聚酰亚胺，均匀搅拌40-45分钟；然后，将粘结后的铁芯粉料送入压力成型机的模具中进行热压处理，压力控制在550-600MPa，温度约为200℃-240℃，时间约为4-5分钟。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤e）中，热处理温度控制在520℃-550℃，时间约为40-45分钟，热处理过程中的保护气体选用氮气。

本发明揭示了一种变压器铁芯的制备方法，该制备方法工序安排合理，实施简便，成本适中，制得的铁芯力学性能稳定，尤其在控制铁芯的磁滞损耗方面效果显著，有效的提升了变压器的使用寿命和使用性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明实施例变压器铁芯的制备方法的工序步骤图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1是本发明实施例变压器铁芯的制备方法的工序步骤图；该制备方法包括如下步骤：a）选备铁芯粉料，b）配制处理液，c）覆膜处理，d）粘结压型，e）热处理。

实施例1

本发明提及的变压器铁芯的具体制备过程如下：

a）选备铁芯粉料，铁芯坯料选用气雾化铁粉，主要成分为Fe3O4，铁粉通过研磨机研磨处理后的平均粒径约为70-75um；

b）配制处理液，处理液的主要成分及其百分含量配比为：镁氧化物10%、助剂3%，其余为溶剂；其中，镁氧化物的主要成分为MgO、SiO2和Fe2O3，其百分含量配比约为：92%：6.5%:1.5%；溶剂由磷酸、硼酸和乙酸混合配制而成，混合比例约为：3:3:2，混合后的浓度约为20%；助剂包括界面活性剂和防锈剂，界面活性剂选用全氟辛酸钠；防锈剂选用亚硝酸钠和亚硝酸二环乙胺的复合剂；

处理液配制过程如下：首先，按配比将镁氧化物和溶剂添加至反应釜，均匀搅拌20-22分钟，反应釜温度控制在45℃左右；然后，添加助剂，继续搅拌10-12分钟，反应釜温度控制在50℃左右；

c）覆膜处理，首先，按照1Kg铁芯粉料和50ml处理液的配比，将铁芯粉料和处理液添加至离心搅拌机中进行均匀搅拌，搅拌时间约为1小时，搅拌筒温度控制在55℃左右；然后，使用滤网滤除铁芯粉料中多余的处理液；最后，将处理后的铁芯粉料在80℃的烘箱内进行干燥处理，处理时间约为30分钟，铁芯粉料的覆膜厚度约为40-42nm；

d）粘结压型，首先，将覆膜处理后的铁芯粉料添加至搅拌桶，倒入质量百分比约为1.5%的热固性树脂，树脂可选用聚酰亚胺，均匀搅拌40-42分钟；然后，将粘结后的铁芯粉料送入压力成型机的模具中进行热压处理，压力控制在550-560MPa，温度约为220℃-240℃，时间约为4分钟；

e）热处理，对成型铁芯的热处理温度控制在530℃-540℃，时间约为43-44分钟，热处理过程中的保护气体选用氮气。

实施例2

本发明提及的变压器铁芯的具体制备过程如下：

a）选备铁芯粉料，铁芯坯料选用气雾化铁粉，主要成分为Fe3O4，铁粉通过研磨机研磨处理后的平均粒径约为75-80um；

b）配制处理液，处理液的主要成分及其百分含量配比为：镁氧化物12%、助剂3.5%，其余为溶剂；其中，镁氧化物的主要成分为MgO、SiO2和Fe2O3，其百分含量配比约为：92%：6.5%:1.5%；溶剂由磷酸、硼酸和乙酸混合配制而成，混合比例约为：3:3:2，混合后的浓度约为25%；助剂包括界面活性剂和防锈剂，界面活性剂选用全氟辛基磺酸钠；防锈剂选用亚硝酸钠和亚硝酸二环乙胺的复合剂；

处理液配制过程如下：首先，按配比将镁氧化物和溶剂添加至反应釜，均匀搅拌24-25分钟，反应釜温度控制在40℃左右；然后，添加助剂，继续搅拌14-15分钟，反应釜温度控制在50℃左右；

c）覆膜处理，首先，按照1Kg铁芯粉料和50ml处理液的配比，将铁芯粉料和处理液添加至离心搅拌机中进行均匀搅拌，搅拌时间约为1.2小时，搅拌筒温度控制在50℃左右；然后，使用滤网滤除铁芯粉料中多余的处理液；最后，将处理后的铁芯粉料在75℃的烘箱内进行干燥处理，处理时间约为30分钟，铁芯粉料的覆膜厚度约为40-42nm；

d）粘结压型，首先，将覆膜处理后的铁芯粉料添加至搅拌桶，倒入质量百分比约为1.8%的热固性树脂，树脂可选用聚酰亚胺，均匀搅拌44-45分钟；然后，将粘结后的铁芯粉料送入压力成型机的模具中进行热压处理，压力控制在560-580MPa左右，温度约为200℃-220℃，时间约为5分钟；

e）热处理，对成型铁芯的热处理温度控制在540℃-550℃，时间约为40-42分钟，热处理过程中的保护气体选用氮气。

本发明揭示了一种变压器铁芯的制备方法，其特点是：该制备方法工序安排合理，实施简便，成本适中，制得的铁芯力学性能稳定，尤其在控制铁芯的磁滞损耗方面效果显著，有效的提升了变压器的使用寿命和使用性能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种变压器铁芯的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：a）选备铁芯粉料，b）配制处理液，c）覆膜处理，d）粘结压型，e）热处理；所述的步骤b）中，处理液的主要成分及其百分含量配比为：镁氧化物10%-12%、助剂3%-3.5%，其余为溶剂；镁氧化物的主要成分为MgO、SiO2 和Fe2O3，其百分含量配比为：92% ：6.5%:1.5% ；溶剂由磷酸、硼酸和乙酸混合配制而成，混合比例为：3:3:2，混合后的浓度为20%-25% ；助剂中的界面活性剂选用全氟辛酸钠或全氟辛基磺酸钠；防锈剂选用亚硝酸钠和亚硝酸二环乙胺的复合剂。

2. 根据权利要求1 所述的变压器铁芯的制备方法，其特征在于，所述的处理液配制过程如下：首先，按配比将镁氧化物和溶剂添加至反应釜，均匀搅拌20-25 分钟，反应釜温度控制在40℃ -45℃ ；然后，添加助剂，继续搅拌10-15 分钟，反应釜温度控制在50℃。

3.根据权利要求1 所述的变压器铁芯的制备方法，其特征在于，所述的步骤c）中，覆膜过程如下：首先，按照1Kg 铁芯粉料和50ml 处理液的配比，将铁芯粉料和处理液添加至离心搅拌机中进行均匀搅拌，搅拌时间为1-1.2 小时，搅拌筒温度控制在50℃ -55℃ ；然后，使用滤网滤除铁芯粉料中多余的处理液；最后，将处理后的铁芯粉料在75℃ -80℃的烘箱内进行干燥处理，处理时间为30 分钟。

4. 根据权利要求1 所述的变压器铁芯的制备方法，其特征在于，所述的步骤d）中，粘结压型过程如下：首先，将覆膜处理后的铁芯粉料添加至搅拌桶，倒入质量百分比为1%-2%的热固性树脂，树脂可选用聚酰亚胺，均匀搅拌40-45 分钟；然后，将粘结后的铁芯粉料送入压力成型机的模具中进行热压处理，压力控制在550-600MPa，温度为200℃ -240℃，时间为4-5 分钟。

5.根据权利要求1 所述的变压器铁芯的制备方法，其特征在于，所述的步骤e）中，热处理温度控制在520℃ -550℃，时间为40-45 分钟，热处理过程中的保护气体选用氮气。