CN107369515A - 一种μ26复合磁粉芯的制造方法 - Google Patents
一种μ26复合磁粉芯的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107369515A CN107369515A CN201710593950.3A CN201710593950A CN107369515A CN 107369515 A CN107369515 A CN 107369515A CN 201710593950 A CN201710593950 A CN 201710593950A CN 107369515 A CN107369515 A CN 107369515A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- composite magnetic
- core
- magnetic powder
- alloy powder
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14791—Fe-Si-Al based alloys, e.g. Sendust
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
- H01F1/22—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明公开了一种μ26复合磁粉芯的制造方法,技术方案为:选用机械破碎铁硅铝、气雾化铁硅铝、气雾化铁硅、气雾化铁镍、气雾化铁镍钼中的2种或2种以上的粉末充分混合后,进行磷酸钝化处理并烘干,然后向经钝化处理烘干后的合金粉末中依次添加氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁中的一种或几种、硅酸钠、去离子水进行绝缘包覆,后经模压成型、热处理、表面涂层后制得μ26复合磁粉芯。本发明采用的合金粉末工艺成熟,性能稳定,且成本相对较低,制得的磁粉芯具有很高的性价比和稳定性,采用氧化硅、氧化铝、氧化镁等氧化物以及硅酸钠的等无机材料做包覆粘结,所得复合磁粉芯稳定可靠、成本低、安全性强、便于生产。
Description
技术领域
本发明涉及软磁材料及粉末冶金领域,特别是一种磁导率μ26复合磁粉芯的制造方法,这种软磁材料不仅适用于制作大电流功率电感、PFC电路电感、DC/DC转换器及光伏逆变器等。
背景技术
随着电力电子设备的高频化、小型化、高功率密度化,传统的硅钢片在逐渐失去优势,铁基磁粉芯是性价比相对比较合理的选择。其中,非晶磁粉芯是结合功耗优势和直流叠加特性的理想材料,但因在材料、粉心工艺、可靠性等多方面的原因,一直没有被大批量应用。
传统的磁粉芯由于无法平衡损耗和直流偏置特性、成本,但其工艺相对较为成熟,可靠性和稳定性也经过了时间的验证。因此,如果能在传统磁粉芯的基础上,对目前工艺较为成熟的传统磁粉芯进行研究,在保持较低成本、较高直流偏置能力的前提下,尽可能多的降低磁粉芯的高频损耗成了当前研究的热点和难点。
简单的机械复合,没有办法使得磁粉芯特性有较好的综合性能。通过对复合粉末材料特性的研究,适当的改变复合粉末中粉末的表面形貌,合理的包覆工艺,形成完整的包覆层,以及一定的热处理工艺,制备的复合磁粉芯,性能接近于非晶磁粉芯,同时成本低于非晶磁粉芯。
发明内容
本发明的目的是生产制备一种μ26复合磁粉芯,该合金磁心特别适合目前低压大电流、高功率密度、高频化的要求,可以替代部分铁粉心,铁硅铝粉磁芯,铁镍磁粉心、非晶磁粉芯等产品,使用本发明制备的的磁粉芯做成的电感器可以应用到逆变电源、电力有源功率因数补偿电路(PFC)、太阳光伏系统电源滤波;不间断电源(UPS),也可制作成高功率密度一体电感器,大量应用到负载点POL和VRM电源中。
本发明采取下述技术方案:
(a)合金粉末复合: 将机械破碎铁硅铝、气雾化铁硅铝、气雾化铁硅、气雾化铁镍、气雾化铁镍钼中的两种或两种以上合金粉末进行混合充分。
(b)钝化:针对不同合金粉末的复合,通过调整钝化工艺,在复合粉末中添加抗氧化材料,解决不同粉末钝化工艺要求不同的问题。磷化液加入的比例为0.1%~1%,并用5%~10%的去离子水稀释;
(c)绝缘包覆:向烘干的合金粉末中依次添加3.0%~8.0%的氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁中的一种或几种、0.5%~2%的硅酸钠,5%~10%去离子水。混合均匀并烘干,加入0.3%~0.8%的硬脂酸类作润滑剂;
(d)模压成型:磁粉芯的成型压力取1200~1800MPa,成型后倒角;
(e) 热处理:成型后的磁粉芯在600~800℃的氮气或氩气环境中保温30~90min;
(f)磁粉芯表面涂层。
进一步的,合金粉末中低成本粉末的比例≥50%。
进一步的,步骤(c)中的水玻璃(硅酸钠)的加入量根据包覆材料的剂量进行调整,保证包覆材料的成膜性和机械强度。
本发明的优点和积极效果:
(1)通过复合粉末选用机械破碎铁硅铝、气雾化铁硅铝、气雾化铁硅、气雾化铁镍、气雾化铁镍钼为制备原料,成本低廉、粉末光洁,球形度高,含氧量低,制得的磁粉芯具有很高的性价比和稳定性的适当处理;
(2)通过对复合粉末的抗氧化处理,合金颗粒表面易均匀包覆,所得磁粉芯具有较低的涡流损耗和良好的直流叠加特性。
(3)采用氧化硅、氧化铝、氧化镁等氧化物以及硅酸钠的等无机材料做包覆粘结,所得复合磁粉芯稳定、可靠、成本低、安全性强。
(4)本发明的磁导率μ26复合磁粉芯的物理性能和磁性能优良,100kHz,1V时,磁粉芯的磁导率μ≈26;100kHz,25℃时,磁粉芯在100Oe下,初始磁导率的系数≥0.88;磁粉芯的功率损耗PCV(50kHz,1000Gs)≤500mW/cm3;较好的平衡了成本、功耗、直流偏置、稳定性、可靠性等经济及技术指标。
附图说明
图1为本发明一种μ26复合磁粉芯的制备工艺流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解本发明,现结合说明书附图对本发明做进一步的说明。
实施例一:
如图1复合磁粉芯的制备工艺流程图,按照机械铁硅铝:气雾化铁硅:气雾化铁硅铝=1:2:1的质量比进行粉料配比,加入相当于合金粉末质量1.0%的磷化液进行钝化处理,在合金粉末表面形成包覆膜,依次向合金粉末中添加3%的氧化硅粉末、1%氧化铝(或云母粉)、2%的硅酸钠,4%去离子水混合均匀并烘干过筛,加入0.5%的硬脂酸锌,用φ27.00×φ14.70×11.20(即外径为27.00mm、内径为14.70mm、厚度为11.20mm的环状磁芯)的模具中用1600MPa(16T/cm2)的压力压制成型,成型后的磁粉芯在720℃的氮气或氩气环境中保温60min进行去应力热处理,最后用环氧树脂粉末涂覆在磁粉芯的表面即可。所得磁粉芯的物理特性及磁性能:
1.100kHz,1V时,磁粉芯的磁导率μ=26.5;
2.直流叠加特性:100kHz, 25℃时,磁粉芯在100Oe磁场强度下,初始磁导率的系数=0.88;
3.磁粉芯的功率损耗PCV(50kHz,1000Gs)=475mW/cm3。
实施例二
如图1复合磁粉芯的制备工艺流程图,合金粉末比例按照机械铁硅铝:气雾化铁硅:气雾化铁镍钼=1:2:1的质量比进行粉料配比,加入相当于合金粉末质量1.0%的磷化液进行钝化处理,在合金粉末表面形成包覆膜,依次向合金粉末中添加4%的氧化硅粉末、1%氧化铝(或云母粉)、1.5%的硅酸钠,4%去离子水混合均匀并烘干过筛,加入0.5%的硬脂酸锌,用φ27.00×φ14.70×11.20(即外径为27.00mm、内径为14.70mm、厚度为11.20mm的环状磁芯)的模具中用1600MPa(16T/cm2)的压力压制成型,成型后的磁粉芯在720℃的氮气或氩气环境中保温60min进行去应力热处理,最后用环氧树脂粉末涂覆在磁粉芯的表面即可。所得磁粉芯的物理特性及磁性能:
1.100kHz时,磁粉芯的磁导率μ=25.9;
2.直流叠加特性:100kHz, 25℃时,磁粉芯在100Oe磁场强度下,初始磁导率的系数=0.895;
3.磁粉芯的功率损耗PCV(50kHz,1000Gs)=413mW/cm3。
实施例三:
如图1复合磁粉芯的制备工艺流程图,合金粉末比例按照机械铁硅铝:气雾化铁硅=4:6的质量比进行粉料配比,加入相当于合金粉末质量1.0%的磷化液进行钝化处理,在合金粉末表面形成包覆膜,依次向合金粉末中添加5%的氧化硅粉末、1%氧化铝(或云母粉)、2%的硅酸钠,4%去离子水混合均匀并烘干过筛,加入0.5%的硬脂酸锌,用φ27.00×φ14.70×11.20(即外径为27.00mm、内径为14.70mm、厚度为11.20mm的环状磁芯)的模具中用1600MPa(16T/cm2)的压力压制成型,成型后的磁粉芯在700℃的氮气或氩气环境中保温70min进行去应力热处理,最后用环氧树脂粉末涂覆在磁粉芯的表面即可。所得磁粉芯的物理特性及磁性能:
1.100kHz时,磁粉芯的磁导率μ=26.7;
2.直流叠加特性:100kHz, 25℃时,磁粉芯在100Oe磁场强度下,初始磁导率的系数=0.86;
3.磁粉芯的功率损耗PCV(50kHz,1000Gs)=453mW/cm3。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种μ26复合磁粉芯的的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(a)合金粉末复合: 将机械破碎铁硅铝、气雾化铁硅铝、气雾化铁硅、气雾化铁镍、气雾化铁镍钼中的两种或两种以上合金粉末进行混合充分。
(b)钝化:针对不同合金粉末的复合,通过调整钝化工艺,在复合粉末中添加抗氧化材料,解决不同粉末钝化工艺要求不同的问题。磷化液加入的比例为0.1%~1%,并用5%~10%的去离子水稀释;
(c)绝缘包覆:向烘干的合金粉末中依次添加3.0%~8.0%的氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁中的一种或几种、0.5%~2%的硅酸钠,5%~10%去离子水,混合均匀并烘干后,加入0.3%~0.8%的硬脂酸类作润滑剂;
(d)模压成型:磁粉芯的成型压力取1200~1800MPa,成型后倒角;
(e) 热处理:成型后的磁粉芯在600~800℃的氮气或氩气环境中保温30~90min;
(f)磁粉芯表面涂层。
2.根据权利要求1所述一种μ26复合磁粉芯的制备方法,其特征在于,合金粉末中低成本粉末的比例≥50%。
3.根据权利要求1所述一种μ26复合磁粉芯的制造方法,其特征在于,步骤(c)中的水玻璃(硅酸钠)的加入量根据包覆材料的剂量进行调整,保证包覆材料的成膜性和机械强度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710593950.3A CN107369515A (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 一种μ26复合磁粉芯的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710593950.3A CN107369515A (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 一种μ26复合磁粉芯的制造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107369515A true CN107369515A (zh) | 2017-11-21 |
Family
ID=60308249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710593950.3A Pending CN107369515A (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 一种μ26复合磁粉芯的制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107369515A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108538568A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-09-14 | 彭晓领 | 一种软磁复合材料的热变形界面扩散制备方法 |
CN109273235A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-25 | 鲁东大学 | 一种金属软磁复合材料的双壳层绝缘包覆方法 |
CN109786096A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-05-21 | 浙江工业大学 | 一种二维层状金属软磁复合材料及其制备方法与应用 |
CN111128514A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-08 | 国网江苏省电力有限公司滨海县供电分公司 | 一种铁芯电抗器 |
CN113996781A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-02-01 | 内蒙金属材料研究所 | 一种软磁复合材料及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102303115A (zh) * | 2011-08-17 | 2012-01-04 | 天通控股股份有限公司 | 一种铁硅材料及μ26铁硅磁粉芯的制造方法 |
CN102543346A (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-04 | 株式会社神户制钢所 | 压粉磁芯用铁基软磁性粉末及其制造方法和压粉磁芯 |
CN106229104A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-14 | 北京康普锡威科技有限公司 | 一种软磁复合粉末及其磁粉芯制备方法 |
CN106448995A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 北京康普锡威科技有限公司 | 一种高直流偏磁特性FeSiAl磁粉芯的制备方法 |
-
2017
- 2017-07-20 CN CN201710593950.3A patent/CN107369515A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102543346A (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-04 | 株式会社神户制钢所 | 压粉磁芯用铁基软磁性粉末及其制造方法和压粉磁芯 |
CN102303115A (zh) * | 2011-08-17 | 2012-01-04 | 天通控股股份有限公司 | 一种铁硅材料及μ26铁硅磁粉芯的制造方法 |
CN106229104A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-14 | 北京康普锡威科技有限公司 | 一种软磁复合粉末及其磁粉芯制备方法 |
CN106448995A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 北京康普锡威科技有限公司 | 一种高直流偏磁特性FeSiAl磁粉芯的制备方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108538568A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-09-14 | 彭晓领 | 一种软磁复合材料的热变形界面扩散制备方法 |
CN108538568B (zh) * | 2018-06-11 | 2020-07-31 | 中国计量大学 | 一种软磁复合材料的热变形界面扩散制备方法 |
CN109273235A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-25 | 鲁东大学 | 一种金属软磁复合材料的双壳层绝缘包覆方法 |
CN109273235B (zh) * | 2018-09-26 | 2021-06-04 | 山东理工大学 | 一种金属软磁复合材料的双壳层绝缘包覆方法 |
CN109786096A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-05-21 | 浙江工业大学 | 一种二维层状金属软磁复合材料及其制备方法与应用 |
CN111128514A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-08 | 国网江苏省电力有限公司滨海县供电分公司 | 一种铁芯电抗器 |
CN113996781A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-02-01 | 内蒙金属材料研究所 | 一种软磁复合材料及其制备方法 |
CN113996781B (zh) * | 2021-10-12 | 2023-10-13 | 内蒙金属材料研究所 | 一种软磁复合材料及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107369515A (zh) | 一种μ26复合磁粉芯的制造方法 | |
CN108269670B (zh) | 一种铁硅铝软磁合金粉末的绝缘及包裹处理方法 | |
CN107369514A (zh) | 一种μ90复合磁粉芯的制造方法 | |
CN102623121B (zh) | 一种铁硅材料及μ90铁硅磁粉芯的制造方法 | |
CN105185560A (zh) | 一种铁基金属软磁粉芯的制备方法 | |
CN109216006A (zh) | 软磁合金粉芯及其制备方法 | |
CN104361968A (zh) | 一种低损耗高磁导率铁硅铝磁粉芯的制备方法 | |
CN107275032A (zh) | 一种铁硅金属软磁粉芯的制备方法 | |
CN113674979A (zh) | 一种应用于超高频率下的金属软磁磁芯的制备方法及其材料 | |
CN102294475B (zh) | 一种铁硅材料及μ60铁硅磁粉芯的制造方法 | |
CN112509777A (zh) | 一种软磁合金材料及其制备方法和应用 | |
CN102294474A (zh) | 一种铁硅材料及μ50铁硅磁粉芯的制造方法 | |
WO2022241736A1 (zh) | 用于制造磁体的磁性粉末、磁体和磁性元件 | |
CN102294476A (zh) | 一种铁硅材料及μ75铁硅磁粉芯的制造方法 | |
CN107492444A (zh) | 一种μ60复合磁粉芯的制备方法 | |
CN113470916B (zh) | 铁硅铝软磁粉芯及其制备方法 | |
CN107119174A (zh) | 一种提高铁硅铝软磁粉芯直流偏置性能的退火方法 | |
CN106653277B (zh) | 高导铁硅铝磁粉芯及其制备方法 | |
CN111161934A (zh) | 一种非晶纳米Fe-Ni磁粉芯及其制备方法与应用 | |
CN107369516A (zh) | 一种μ75复合磁粉芯的制造方法 | |
CN112475288A (zh) | 一种定子用软磁复合材料的制备方法 | |
CN114078631B (zh) | 一种软磁复合材料的制备方法及一种金属磁粉芯 | |
CN102314981B (zh) | 磁导率μ=125的铁镍钼合金软磁材料及其制造方法 | |
CN115083716A (zh) | 一种铁硅磁粉芯及其制备方法与电感 | |
CN114496544A (zh) | 一种低功耗铁镍钼磁粉心的制作方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20171121 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |