CN109036801A - 一种热固型高磁导率磁胶及其制造方法 - Google Patents

一种热固型高磁导率磁胶及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种热固型高磁导率磁胶，是包括含不同粒径磁粉的级配磁粉与热固型有机胶黏剂的混合物经密炼形成的磁胶。一种制作所述的热固型高磁导率磁胶的制作方法，包括将含不同粒径磁粉的级配磁粉与热固型有机胶黏剂的混合，经过密炼，得到所述热固型高磁导率磁胶。一种使用所述的热固型高磁导率磁胶制作电感方法，包括将所述磁胶注入到模具中，经过烘烤形成固化磁体，使用所述固化磁体制作成电感的磁性部件。本发明的热固型高磁导率磁胶可获得高磁导率、高密度以及高饱和磁通密度，耐电流性能优异，可代替现有的磁芯压制方法或高压力成型的电感制作方法。

Description

一种热固型高磁导率磁胶及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种热固型高磁导率磁胶及其制造方法，主要应用于电感的制造中。
背景技术
随着科技的迅速发展，特别是多功能设备的出现，对于整个被动器件的需求量越来越大，作为被动原件之一的电感也被广泛应用，大电流，高频率，小型化等需求不断升级。
在电感的生产过程中，软磁材料作为起到其功能性的作用，现有技术大部分采用组装形磁芯或者一体成型工艺，如下两种工艺：
第一种，通过将粉末压制成磁芯，再将磁芯与线圈进行组装；
第二种，直接通过高压力，将粉末和线圈压制成一体电感。
以上两种方法存在如下的技术问题：
第一种将粉末压制成磁芯的方法，增加了成型成本且因组装间隙和成型问题，整个磁路截面积会变小，电感的饱和性能下降；
第二种方法通过高压力成型，铜线和磁粉表面的绝缘层均受到一定程度的破坏，其耐压性能不足，而且不能应用于较细的漆包铜线，易产生断线，导致其应用范围受限。
发明内容
本发明的主要目的提供一种热固型高磁导率磁胶及其制造方法，克服现有技术的不足，并易于实现批量化生产电感。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种热固型高磁导率磁胶，是包括含不同粒径磁粉的级配磁粉与热固型有机胶黏剂的混合物经密炼形成的磁胶。
进一步地：
所述级配磁粉为按照不同粒径磁粉的重量百分比80～150目≤70％，150～400目5％～30％，余量为400目以上，进行均匀混合得到的级配磁粉。
所述混合物按重量百分比具有磁粉80～98％和有机胶黏2～20％。
所述磁粉为铁硅合金、铁硅铝合金、铁硅铬合金中的一种或多种材料粉体。
所述磁粉的密度为5.0～6.4g/cm3。
常温下所述磁胶的粘度为10～30万cp，40～60℃条件下其粘度为2～5万cp。
一种制作所述的热固型高磁导率磁胶的制作方法，包括将含不同粒径磁粉的级配磁粉与热固型有机胶黏剂的混合，经过密炼，得到所述热固型高磁导率磁胶。
进一步地：
所述级配磁粉为按照不同粒径磁粉的重量百分比80～150目≤70％，150～400目5％～30％，余量为400目以上，进行均匀混合得到的级配磁粉。
所述混合物按重量百分比具有磁粉80～98％和有机胶黏2～20％。
所述磁粉为铁硅合金、铁硅铝合金、铁硅铬合金中的一种或多种材料粉体。
所述磁粉的密度为5.0～6.4g/cm3。
常温下所述磁胶的粘度为10～30万cp，40～60℃条件下其粘度为2～5万cp。
还包括将密炼得到磁胶混合体在真空环境下脱除内部气泡。
使所述磁胶混合体形成一层薄膜后在真空环境下去除其内部气泡。
一种使用所述的热固型高磁导率磁胶制作电感方法，包括将所述磁胶注入到模具中，经过烘烤形成固化磁体，优选地经过120℃1h的烘烤；使用所述固化磁体制作成电感的磁性部件。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供一种包括含不同粒径磁粉的级配磁粉与热固型有机胶黏剂的混合物经密炼形成的磁胶，可获得高磁导率(20～40)，高密度(5.0～6.4g/cm3)，以及高饱和磁通密度(基于电感设计的L值下降30％对应的磁通密度)0.45～0.55T。本发明的热固型高磁导率磁胶的耐电流性能优异。
使用本发明的热固型高磁导率磁胶，利用模具可制作成电感所需的磁性部件，代替现有的磁芯压制方法或高压力成型的电感制作方法，克服其缺点。其制作方法简单，可大量生产。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
在一种实施例中，一种热固型高磁导率磁胶，是包括含不同粒径磁粉的级配磁粉与热固型有机胶黏剂的混合物经密炼形成的磁胶。
在优选的实施例中，所述级配磁粉为按照不同粒径磁粉的重量百分比80～150目≤70％，150～400目5％～30％，余量为400目以上，进行均匀混合得到的级配磁粉。
在优选的实施例中，所述混合物按重量百分比具有磁粉80～98％和有机胶黏2～20％。
在优选的实施例中，所述磁粉为铁基合金混合粉末，所述磁粉可以为铁硅合金、铁硅铝合金、铁硅铬合金中的一种或多种材料粉体。
在优选的实施例中，所述磁粉的密度为5.0～6.4g/cm3。
在优选的实施例中，常温下所述磁胶的粘度为10～30万cp，40～60℃条件下其粘度为2～5万cp。
在另一种实施例中，一种制作所述的热固型高磁导率磁胶的制作方法，包括将含不同粒径磁粉的级配磁粉与热固型有机胶黏剂的混合，经过密炼，得到所述热固型高磁导率磁胶。
在优选的实施例中，所述级配磁粉为按照不同粒径磁粉的重量百分比80～150目≤70％，150～400目5％～30％，余量为400目以上，进行均匀混合得到的级配磁粉。
在优选的实施例中，所述混合物按重量百分比具有磁粉80～98％和有机胶黏2～20％。
在优选的实施例中，所述磁粉为铁基合金混合粉末，所述磁粉可以为铁硅合金、铁硅铝合金、铁硅铬合金中的一种或多种材料粉体。
在优选的实施例中，所述磁粉的密度为5.0～6.4g/cm3。
在优选的实施例中，常温下所述磁胶的粘度为10～30万cp，40～60℃条件下其粘度为2～5万cp。
在优选的实施例中，所述制作方法还包括将密炼得到磁胶混合体在真空环境下脱除内部气泡。
在更优选的实施例中，使所述磁胶混合体形成一层薄膜，以薄膜形态在真空环境下去除其内部气泡。
在更优选的实施例中，可在真空环境中通过使用刮板，使所述磁胶混合体在平板上形成一层薄膜，将其中的气泡脱除。
在又一种实施例中，一种使用所述的热固型高磁导率磁胶制作电感方法，包括将所述磁胶注入到模具中，经过烘烤形成固化磁体，优选地经过120℃1h的烘烤；使用所述固化磁体制作成电感的磁性部件。
根据一种具体实施例，本发明热固型高磁导率磁胶的制作方法可包括如下步骤：
(1)选取不同粒径磁粉，按照80～150目≤70％，150～400目5％～30％，余量为400目及以下进行混合均匀得到级配磁粉，其密度可达到5.0～6.4g/cm3。
(2)将混合磁粉80～98％和有机胶黏2～20％进行密炼混合形成磁胶混合体；
(3)将磁胶混合体通过刮板形成薄膜，在真空环境下脱除气泡，得到所需的磁胶。
所述磁粉包括铁硅铝、铁硅、铁硅铬、一种或多种粉体的混合粉末。
磁胶常温下其粘度为10～30万cp，40～60℃条件下其粘度为2～5万cp，具有良好的流动性和触变性。
本发明的热固型高磁导率磁胶的制作方法制作的磁胶，可以达到高磁导率20～40，高密度5.0～6.4g/cm3，以及高饱和磁通密度(基于电感设计的L值下降30％对应的磁通密度)0.45～0.55T。
下面通过两个具体实施例对本发明的高磁导率磁胶及其制造方法进行更具体的说明。
实施例1
(1)选取铁硅铝磁粉80～150目、150～400目、400目及以下三种磁粉，将三种粒径磁粉，按照80～150目60％，150～400目15％，余量为400目及以下进行混合均匀得到级配磁粉，磁粉密度为5.7g/cm3，上述比例均为质量分数；
(2)将混合磁粉95％和有机胶黏剂5％进行密炼混合形成磁胶混合体；
(3)磁胶混合体在真空环境下脱除内部气泡，得到本发明所述的磁胶；
(4)将磁胶注入到固定的模具中，经过120℃1H烘烤，形成固化磁体，测量其性能，其中根据B＝L*I/N/S，其中I为L下降30％对应的电流值。
实施例2
(1)选取铁硅铝磁粉80～150目、150～400目、400目及以下三种磁粉，将三种粒径磁粉，按照80～150目50％，150～400目10％，余量为400目以上进行混合均匀得到级配磁粉，磁粉密度为6.0g/cm3，上述比例均为质量分数；
(2)将混合磁粉95％和有机胶黏剂5％进行密炼混合形成磁胶混合体；
(3)磁胶混合体在真空环境下脱除内部气泡，得到本发明所述的磁胶；
(4)将磁胶注入到固定的模具中，经过120℃1H烘烤，形成固化磁体，测量其性能，其中根据B＝L*I/N/S，其中I为L下降30％对应的电流值。
表1
样本 磁导率ui L drop 30％B 直流耐压V
实施例1 31 520mT >300
实施例2 40 490mT >300
由表1可得，可通过调整粉体和胶黏剂的配比，可制得不同磁导率的磁胶，便于在电感设计时进行选型。
综上所述，本发明实施例的热固型高磁导率磁胶及其制造方法所提供的磁胶性能好，可用于代替传统工艺制作电感磁性部件，其尤其耐电流性能优异。该热固型高磁导率磁胶制作方法简单，适于大量生产。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热固型高磁导率磁胶，其特征在于，是包括含不同粒径磁粉的级配磁粉与热固型有机胶黏剂的混合物经密炼形成的磁胶。
2.如权利要求1所述的热固型高磁导率磁胶，其特征在于，所述级配磁粉为按照不同粒径磁粉的重量百分比80～150目≤70％，150～400目5％～30％，余量为400目以上，进行均匀混合得到的级配磁粉。
3.如权利要求1或2所述的热固型高磁导率磁胶，其特征在于，所述混合物按重量百分比具有磁粉80～98％和有机胶黏2～20％。
4.如权利要求1至3任一项所述的热固型高磁导率磁胶，其特征在于，所述磁粉为铁硅合金、铁硅铝合金、铁硅铬合金中的一种或多种材料粉体。
5.如权利要求1至4任一项所述的热固型高磁导率磁胶，其特征在于，所述磁粉的密度为5.0～6.4g/cm3。
6.如权利要求1至5任一项所述的热固型高磁导率磁胶，其特征在于，常温下其粘度为10～30万cp，40～60℃条件下其粘度为2～5万cp。
7.一种制作如权利要求1至5任一项所述的热固型高磁导率磁胶的制作方法，其特征在于，包括将含不同粒径磁粉的级配磁粉与热固型有机胶黏剂的混合，经过密炼，得到所述热固型高磁导率磁胶。
8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，还包括将密炼得到磁胶混合体在真空环境下脱除内部气泡。
9.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，使所述磁胶混合体形成一层薄膜后在真空环境下去除其内部气泡。
10.一种使用如权利要求1至5任一项所述的热固型高磁导率磁胶制作电感方法，其特征在于，包括将所述磁胶注入到模具中，经过烘烤形成固化磁体，优选地经过120℃1h的烘烤；使用所述固化磁体制作成电感的磁性部件。
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