CN105097167B - 一种圆环取向非晶磁粉芯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种圆环取向非晶磁粉芯的制备方法，首先将鳞片状非晶软磁粉末进行钝化处理，随后同粘结剂、绝缘剂混合均匀；然后将混合均匀的复合物放入非导磁模具内，然后将模具放置于水平外加磁场中并加以振动；再次以固定角度旋转模具，并将沿圆环方向取向磁粉进行逐次预压固定，之后将已预压的磁粉芯置于粉末压片机中进行压制；最后将已取向磁粉芯进行去应力退火、固化处理。本发明所述方法能有效消除由磁粉退磁场、磁粉面内涡流损耗对非晶磁粉芯磁电性能造成的不利影响。

Description

一种圆环取向非晶磁粉芯的制备方法
技术领域
本发明属于功能材料中软磁粉芯的制备领域，具体涉及一种圆环取向非晶软磁粉芯的制备方法。
背景技术
非晶磁粉芯是由非晶磁粉与绝缘剂混合压制而成的一种软磁器件，广泛应用于开关电源磁芯、滤波器和互感器等各种电子元器件中。传统非晶磁粉芯主要经过粉末筛分及粒度配比、磁粉钝化、绝缘包覆、模压成型、去应力退火、固化处理等一系列环节加工而成，上述工艺会出现如下问题：(1)由于鳞片状磁粉为无序状态，在压制过程中磁粉与磁粉棱角之间的相互挤压，容易破坏绝缘包覆膜，造成涡流损耗增加；(2)磁粉平面不平行于应用磁场，会产生面内涡流，从而造成磁粉芯总损耗的增加；(3)鳞片状磁粉在垂直于应用磁场方向具有最大的退磁因子，会产生最大的退磁场，从而降低磁粉芯磁导率。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具有高μ×Q值的圆环取向非晶磁粉芯的制备方法，以消除由磁粉退磁场、磁粉面内涡流损耗对非晶磁粉芯磁电性能造成的不利影响。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种圆环取向非晶磁粉芯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将鳞片状非晶软磁粉末进行钝化处理，随后同粘结剂、绝缘剂混合均匀；
步骤二，将混合均匀的复合物放入非导磁模具内，然后将模具放置于水平外加磁场中并加以振动；
步骤三，以固定角度旋转模具，并将沿圆环方向取向磁粉进行逐次预压固定，之后将已预压的磁粉芯置于粉末压片机中进行压制；
步骤四，将已取向磁粉芯进行去应力退火、固化处理。
优选的，步骤一中的鳞片状非晶磁粉为非等轴的鳞片状非晶磁粉。
优选的，步骤一中的非晶磁粉粒度为50μm-500μm。
优选的，步骤一中鳞片状非晶磁粉的用量为该复合物总重量的80％-95％。
优化的，步骤二中外加水平磁场大小为0.1-10特斯拉。
优选的，步骤三中模具旋转角度为30°、45°、60°、90°的一种。
优选的，步骤四中去应力退火处理温度为420℃，退火时间为30min，其中升温速率为10℃/min，之后随炉冷却。
优选的，步骤四中固化处理是磁粉芯在100℃下保温10min后，在环氧树脂胶中浸渍直至无气泡产生，然后烘干。
本发明的有益效果是：与现有非晶软磁粉芯制备工艺相比，本发明采用了磁场诱导粉末取向压制成型工艺，鳞片状非晶磁粉具有较大的径厚比，其形状各向异性显著，在沿着磁粉平面方向为易磁化轴，垂直于磁粉平面方向为难磁化轴，其中非晶磁粉在外加磁场作用下产生静磁力，从而发生旋转使其易磁化轴沿着磁力线方向进行取向排列。对磁粉芯内部每个磁粉来讲，并不存在闭合回路，鳞片状磁粉平面在平行于应用磁场方向具有最小的退磁因子，产生最小的退磁场，从而可以有效提高磁粉芯磁导率。非晶磁粉经磁场诱导取向后，磁粉与磁粉之间为平行排列，从而避免了压制过程中磁粉与磁粉棱角之间的相互挤压，减小对绝缘包覆膜的破坏程度，其次磁粉平面平行应用磁场可以有效的降低磁粉面内涡流损耗。本发明制备的非晶磁粉芯可以显著提高磁粉芯的μ与Q的乘积。
附图说明
图1为本发明的磁场取向示意图；
图2为实施例1与对比例的磁导率与频率关系对比图；
图3为实施例1与对比例的μ与Q乘积与频率关系对比图；
图4为本发明实施例1制备的圆环取向非晶磁粉芯的断口扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
实施例1
将成分为Fe78Si9B13鳞片状非晶磁粉进行筛分，混成由10％通过-100～+200目的第一粉末和55％的通过-200～+300目的第二粉末和35％的通过-300目的第三粉末组成的配比粉末，将配比好的非晶粉末进行钝化处理，然后将粉末烘干，向钝化后的非晶粉末中加入粘结剂、绝缘剂进行均匀混合，其中，鳞片状非晶磁粉的用量为该复合物总重量的90％；将绝缘包覆后的非晶磁粉均匀装入非导磁模具中，然后将模具放置于0.8T的水平外加磁场中并加以振动，然后以45°旋转模具，并将沿圆环方向取向磁粉进行逐次预压固定，之后将已预压的磁粉芯置于粉末压片机中进行压制，压力为1000MPa，得到规格为Φ29mm×17mm×10mm(即外径为29mm，内径为17mm，高为10mm)的磁粉芯，将压制后的磁粉芯在氩气气氛保护下进行去应力退火，热处理温度为420℃，退火时间为30min，其中升温速率为10℃/min，随炉冷却，将热处理后的磁粉芯在100℃下保温10min后，在环氧树脂胶中浸渍直至无气泡产生，然后烘干。
实施例2
将成分为Fe78Si9B13鳞片状非晶磁粉进行筛分，混成由10％通过-100～+200目的第一粉末和55％的通过-200～+300目的第二粉末和35％的通过-300目的第三粉末组成的配比粉末，将配比好的非晶粉末进行钝化处理，然后将粉末烘干，向钝化后的非晶粉末中加入粘结剂、绝缘剂进行均匀混合，其中，鳞片状非晶磁粉的用量为该复合物总重量的80％；将绝缘包覆后的非晶磁粉均匀装入非导磁模具中，然后将模具放置于0.5T的水平外加磁场中并加以振动，然后以60°旋转模具，并将沿圆环方向取向磁粉进行逐次预压固定，之后将已预压的磁粉芯置于粉末压片机中进行压制，压力为1000MPa，得到规格为Φ29mm×17mm×10mm(即外径为29mm，内径为17mm，高为10mm)的磁粉芯，将压制后的磁粉芯在氩气气氛保护下进行去应力退火，热处理温度为420℃，退火时间为30min，其中升温速率为10℃/min，随炉冷却，将热处理后的磁粉芯在100℃下保温10min后，在环氧树脂胶中浸渍直至无气泡产生，然后烘干。
实施例3
将成分为Fe78Si9B13鳞片状非晶磁粉进行筛分，混成由10％通过-100～+200目的第一粉末和55％的通过-200～+300目的第二粉末和35％的通过-300目的第三粉末组成的配比粉末，将配比好的非晶粉末进行钝化处理，然后将粉末烘干，向钝化后的非晶粉末中加入粘结剂、绝缘剂进行均匀混合，其中，鳞片状非晶磁粉的用量为该复合物总重量的95％；将绝缘包覆后的非晶磁粉均匀装入非导磁模具中，然后将模具放置于1.0T的水平外加磁场中并加以振动，然后以30°旋转模具，并将沿圆环方向取向磁粉进行逐次预压固定，之后将已预压的磁粉芯置于粉末压片机中进行压制，压力为1000MPa，得到规格为Φ29mm×17mm×10mm(即外径为29mm，内径为17mm，高为10mm)的磁粉芯，将压制后的磁粉芯在氩气气氛保护下进行去应力退火，热处理温度为420℃，退火时间为30min，其中升温速率为10℃/min，随炉冷却，将热处理后的磁粉芯在100℃下保温10min后，在环氧树脂胶中浸渍直至无气泡产生，然后烘干。
实施例4
将成分为Fe78Si9B13鳞片状非晶磁粉进行筛分，混成由10％通过-100～+200目的第一粉末和55％的通过-200～+300目的第二粉末和35％的通过-300目的第三粉末组成的配比粉末，将配比好的非晶粉末进行钝化处理，然后将粉末烘干，向钝化后的非晶粉末中加入粘结剂、绝缘剂进行均匀混合，其中，鳞片状非晶磁粉的用量为该复合物总重量的85％；将绝缘包覆后的非晶磁粉均匀装入非导磁模具中，然后将模具放置于0.1T的水平外加磁场中并加以振动，然后以90°旋转模具，并将沿圆环方向取向磁粉进行逐次预压固定，之后将已预压的磁粉芯置于粉末压片机中进行压制，压力为1000MPa，得到规格为Φ29mm×17mm×10mm(即外径为29mm，内径为17mm，高为10mm)的磁粉芯，将压制后的磁粉芯在氩气气氛保护下进行去应力退火，热处理温度为420℃，退火时间为30min，其中升温速率为10℃/min，随炉冷却，将热处理后的磁粉芯在100℃下保温10min后，在环氧树脂胶中浸渍直至无气泡产生，然后烘干。
对比例1
将成分为Fe78Si9B13鳞片状非晶磁粉进行筛分，混成由10％通过-100～+200目的第一粉末和55％的通过-200～+300目的第二粉末和35％的通过-300目的第三粉末组成的配比粉末，将配比好的非晶粉末进行钝化处理，然后将粉末烘干，向钝化后的非晶粉末中加入粘结剂、绝缘剂进行均匀混合，将绝缘包覆后的非晶磁粉均匀装入非导磁模具中并加以振动，然后将模具置于粉末压片机中进行压制，压力为1000MPa，得到规格为Φ29mm×17mm×10mm(即外径为29mm，内径为17mm，高为10mm)的磁粉芯，将压制后的磁粉芯在氩气气氛保护下进行去应力退火，热处理温度为420℃，退火时间为30min，其中升温速率为10℃/min，随炉冷却，将热处理后的磁粉芯在100℃下保温10min后，在环氧树脂胶中浸渍直至无气泡产生，然后烘干。
对比例2
将成分为Fe78Si9B13鳞片状非晶磁粉进行筛分，混成由10％通过-100～+200目的第一粉末和55％的通过-200～+300目的第二粉末和35％的通过-300目的第三粉末组成的配比粉末，将配比好的非晶粉末进行钝化处理，然后将粉末烘干，向钝化后的非晶粉末中加入粘结剂、绝缘剂进行均匀混合，将绝缘包覆后的非晶磁粉均匀装入非导磁模具中，然后将模具放置于0.8T的水平外加磁场中并加以振动，然后以45°旋转模具，并将沿径向方向取向磁粉进行逐次预压固定，之后将已预压的磁粉芯置于粉末压片机中进行压制，压力为1000MPa，得到规格为Φ29mm×17mm×10mm(即外径为29mm，内径为17mm，高为10mm)的磁粉芯，将压制后的磁粉芯在氩气气氛保护下进行去应力退火，热处理温度为420℃，退火时间为30min，其中升温速率为10℃/min，随炉冷却，将热处理后的磁粉芯在100℃下保温10min后，在环氧树脂胶中浸渍直至无气泡产生，然后烘干。
如图1所示为本发明的磁场取向示意图，非晶磁粉经磁场诱导取向后，磁粉与磁粉之间为平行排列，从而避免了压制过程中磁粉与磁粉棱角之间的相互挤压，减小对绝缘包覆膜的破坏程度，其次磁粉平面平行应用磁场可以有效的降低磁粉面内涡流损耗。
图2为实施例1与对比例的磁导率与频率关系对比图；图3为实施例1与对比例的μ与Q乘积与频率关系对比图；通过对比，实施例1制得的非晶磁粉芯的μ×Q值明显高于对比例。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种圆环取向非晶磁粉芯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，将鳞片状非晶软磁粉末进行钝化处理，随后同粘结剂、绝缘剂混合均匀；其中，鳞片状非晶磁粉为非等轴的鳞片状非晶磁粉；
步骤二，将混合均匀的复合物放入非导磁模具内，然后将模具放置于水平外加磁场中并加以振动；
步骤三，以固定角度旋转模具，并将沿圆环方向取向磁粉进行逐次预压固定，之后将已预压的磁粉芯置于粉末压片机中进行压制；
步骤四，将已取向磁粉芯进行去应力退火、固化处理。
2.如权利要求1所述的圆环取向非晶磁粉芯的制备方法，其特征在于：步骤一中的非晶磁粉粒度为50μm-500μm。
3.如权利要求2所述的圆环取向非晶磁粉芯的制备方法，其特征在于：步骤一中鳞片状非晶磁粉的用量为该复合物总重量的80%-95%。
4.如权利要求1所述的圆环取向非晶磁粉芯的制备方法，其特征在于：优化的，步骤二中外加水平磁场大小为0.1-10特斯拉。
5.如权利要求1所述的圆环取向非晶磁粉芯的制备方法，其特征在于：步骤三中模具旋转角度为30°、45°、60°、90°的一种。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105655081B (zh) * 2015-12-31 2017-12-12 安泰科技股份有限公司 一种复合软磁材料及其制备方法
PL416167A1 (pl) * 2016-02-17 2017-08-28 Instytut Niskich Temperatur I Badań Strukturalnych Im. Włodzimierza Trzebiatowskiego Polskiej Akademii Nauk Sposób otrzymywania metamateriału i jego zastosowanie w urządzeniach pracujących w zakresie radio i mikrofal
CN108010654A (zh) * 2017-10-27 2018-05-08 东莞理工学院 一种新型球形铁基非晶合金粉末及非晶磁粉芯的制备方法
JP7099373B2 (ja) * 2019-03-11 2022-07-12 トヨタ自動車株式会社 圧粉磁心の製造方法
CN110853859B (zh) * 2019-11-28 2021-05-28 中国计量大学 一种高性能软磁复合材料的制备方法及其磁环

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1934663A (zh) * 2004-06-22 2007-03-21 信越化学工业株式会社 径向各向异性的圆柱形烧结磁体和永磁体电动机用圆柱形多极磁体
CN101103422A (zh) * 2005-12-13 2008-01-09 信越化学工业株式会社 径向各向异性磁铁的制造方法
CN102964774A (zh) * 2012-10-16 2013-03-13 横店集团东磁股份有限公司 一种软磁合金复合材料的制造方法
CN103730224A (zh) * 2013-12-27 2014-04-16 青岛云路新能源科技有限公司 具有超高磁导率的铁基非晶磁粉芯的制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04188701A (ja) * 1990-11-22 1992-07-07 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 永久磁石の製造方法
US8699190B2 (en) * 2010-11-23 2014-04-15 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Soft magnetic metal strip for electromechanical components
CN102412043B (zh) * 2011-07-28 2015-07-08 横店集团东磁股份有限公司 一种各向异性NdFeB辐射取向磁环的制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1934663A (zh) * 2004-06-22 2007-03-21 信越化学工业株式会社 径向各向异性的圆柱形烧结磁体和永磁体电动机用圆柱形多极磁体
CN101103422A (zh) * 2005-12-13 2008-01-09 信越化学工业株式会社 径向各向异性磁铁的制造方法
CN102964774A (zh) * 2012-10-16 2013-03-13 横店集团东磁股份有限公司 一种软磁合金复合材料的制造方法
CN103730224A (zh) * 2013-12-27 2014-04-16 青岛云路新能源科技有限公司 具有超高磁导率的铁基非晶磁粉芯的制备方法

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