CN109273233A - 磁芯的制备方法及磁芯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种磁芯的制备方法及磁芯。本发明提供的技术方案中，通过铜模吸铸法将单质Fe、Ni、Mo、Cr、Si及C制备成块状FeNiMoCrSiC合金，将所述合金通过高压水雾化法制备成合成粉末，将所述合金粉末、SiO2粉末及环氧树脂混合均匀，得混合粉末，将所述混合粉末在26‑28吨/cm2的压强下压制成磁芯，并将所述磁芯在N2气氛下进行退火处理，将环氧树脂油漆涂覆在所述磁芯表面，制得磁芯成品，利用镍与钴具有相似的化学性质，在制备的磁芯中添加镍，在不添加钴的情况下，保证了制备的磁芯具有高的居里温度，在高温条件下使用也具有较高的磁导率，降低了磁芯生产的成本。

Description

磁芯的制备方法及磁芯
技术领域
本发明涉及磁性材料技术领域，特别涉及一种磁芯的制备方法及磁芯。
背景技术
随着科技的发展，磁性合金在电力、电子、计算机、自动控制和电光学等新兴技术领域中，有着日益广泛的应用。磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料，不容易去磁的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁性材料剩磁较小，硬磁性材料剩磁较大。
其中，软磁性材料常被用作生产高频变压器、扼流圈和磁头等具有软磁特性的产品。现有的软磁材料主要是采用铁氧材料为基质来制备，该类材料具有电阻率高、高频涡流损耗小等优点。但是，由于材料的饱和磁感应强度偏低，温度特性差，其居里温度为450℃左右，在高温条件下，材料的性能急剧下降甚至磁性消失，因此，这类材料不适用于高温下使用。
针对以下缺陷，本领域科研人员做了大量的研究。目前，常用的一种方法是在合金中添加钴元素，利用α-FeCo来改变材料的高温磁特性，使其在较高的温度下依旧具有较好的磁性。但是，由于金属钴在我国属于紧缺资源，大量依赖于进口，因此，钴价格较高，在合金中添加大量的金属钴含量，无疑会大量增加制备成本，使得该合金无法应用于工业化大生产。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种磁芯材料的制备方法及磁芯，旨在解决目前制备的软磁性材料不耐高温的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种磁芯的制备方法，包括以下步骤：
通过铜模吸铸法将单质Fe、Ni、Mo、Cr、Si及C制备成块状FeNiMoCrSiC合金；
将所述合金通过高压水雾化法制备成合成粉末；
将所述合金粉末、SiO2粉末及环氧树脂混合均匀，得混合粉末；
将所述混合粉末在26-28吨/cm2的压强下压制成磁芯，并将所述磁芯在N2气氛下进行退火处理；
将环氧树脂油漆涂覆在所述磁芯表面，制得磁芯成品。
优选地，所述合金中，各组分的质量份数为：Fe60-70、Ni20-30、Mo2-10、Cr2-6、Si5-10及C2-5。
优选地，所述SiO2粉末为所述合金粉末质量的1-2％。
优选地，所述环氧树脂为所述合金粉末质量的0.8-1.2％。
优选地，所述将所述合金粉末、SiO2粉末及环氧树脂混合均匀，得混合粉末，具体包括：
将环氧树脂加入到无水乙醇溶剂中制备环氧树脂溶液；
将所述合金粉末及SiO2粉末加入到所述环氧树脂溶液中，搅拌均匀，烘干，得混合粉末。
优选地，所述退火处理的温度为500-600℃，时间为1.5-2h。
优选地，所述将环氧树脂油漆涂覆在所述磁芯表面，制得磁芯成品的步骤中，涂覆在所述磁芯表面的环氧树脂油漆涂层的厚度为0.4-0.6mm。
为实现上述目的，本发明还提出一种磁芯，所述磁芯是使用如上文所述的方法制备的。
本发明提供的技术方案中，通过铜模吸铸法将单质Fe、Ni、Mo、Cr、Si及C制备成块状FeNiMoCrSiC合金，将所述合金通过高压水雾化法制备成合成粉末，将所述合金粉末、SiO2粉末及环氧树脂混合均匀，得混合粉末，将所述混合粉末在26-28吨/cm2的压强下压制成磁芯，并将所述磁芯在N2气氛下进行退火处理，将环氧树脂油漆涂覆在所述磁芯表面，制得磁芯成品，利用镍与钴具有相似的化学性质，在制备的磁芯中添加镍，在不添加钴的情况下，保证了制备的磁芯具有高的居里温度，在高温条件下使用也具有较高的磁导率，降低了磁芯生产的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供的磁芯的制备方法的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明提出一种磁芯材料的制备方法，图1为本发明提供的磁芯的制备方法的一实施例。请参阅图1，所述磁芯的制备方法包括以下步骤：
S10：通过铜模吸铸法将单质Fe、Ni、Mo、Cr、Si及C制备成块状FeNiMoCrSiC合金。
本实施例中，采用分析纯的原料，保证在制备的合金中，各组分的质量份数为：Fe60-70、Ni20-30、Mo2-10、Cr2-6、Si5-10及C2-5。
S20：将所述合金通过高压水雾化法制备成合成粉末。
S30：将所述合金粉末、SiO2粉末及环氧树脂混合均匀，得混合粉末。
其中，所述SiO2粉末为所述合金粉末质量的1-2％，所述环氧树脂为所述合金粉末质量的0.8-1.2％。
进一步地，为了使合金粉末、SiO2及环氧树脂混合均匀，在制备混合粉末的过程中，可以先将环氧树脂加入到无水乙醇溶剂中制备环氧树脂溶液，将合金粉末、SiO2加入到所述环氧树脂溶液中，搅拌均匀，烘干，即得混合均匀的粉末。
S40：将所述混合粉末在26-28吨/cm2的压强下压制成磁芯，并将所述磁芯在N2气氛下进行退火处理。
在热处理过程中，将温度控制在500-600℃，处理时间为1.5-2h。
S50：将环氧树脂油漆涂覆在所述磁芯表面，制得磁芯成品。
在本实施例中，涂覆在所述磁芯表面的环氧树脂油漆涂层的厚度为0.4-0.6mm。
本发明提供的技术方案中，通过铜模吸铸法将单质Fe、Ni、Mo、Cr、Si及C制备成块状FeNiMoCrSiC合金，将所述合金通过高压水雾化法制备成合成粉末，将所述合金粉末、SiO2粉末及环氧树脂混合均匀，得混合粉末，将所述混合粉末在26-28吨/cm2的压强下压制成磁芯，并将所述磁芯在N2气氛下进行退火处理，将环氧树脂油漆涂覆在所述磁芯表面，制得磁芯成品，利用镍与钴具有相似的化学性质，在制备的磁芯中添加镍，在不添加钴的情况下，保证了制备的磁芯具有高的居里温度，在高温条件下使用也具有较高的磁导率，降低了磁芯生产的成本。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)分别称取约300gFe单质、100g Ni单质、10gMo单质、10gCr单质、25g硅单质及10g碳单质，通过铜模吸铸法将称取单质制备成块状FeNiMoCrSiC合金；
(2)将制备的块状合金通过高压水雾化法制备成合金粉末；
(3)称取约3.7g环氧树脂，加入到无水乙醇溶剂中得环氧树脂溶液，将上述制备的合金粉末、约4.6gSiO2粉末加入到环氧树脂溶液中，搅拌均匀，烘干，得混合粉末；
(4)将所述混合粉末在26-28吨/cm2的压强下压制成磁芯，将磁芯放入通入氮气的热处理炉中，将热处理炉的温度设置为500℃，处理1.5h；
(5)在磁芯温度缓慢降至室温后，在所述磁芯表面涂覆0.4mm厚的环氧树脂油漆，制得磁芯成品。
实施例2
(1)分别称取约300gFe单质、125g Ni单质、20gMo单质、10gCr单质、25g硅单质及10g碳单质，通过铜模吸铸法将称取单质制备成块状FeNiMoCrSiC合金；
(2)将制备的块状合金通过高压水雾化法制备成合金粉末；
(3)称取约3.7g环氧树脂，加入到无水乙醇溶剂中得环氧树脂溶液，将上述制备的合金粉末、约4.6gSiO2粉末加入到环氧树脂溶液中，搅拌均匀，烘干，得混合粉末；
(4)将所述混合粉末在26-28吨/cm2的压强下压制成磁芯，将磁芯放入通入氮气的热处理炉中，将热处理炉的温度设置为500℃，处理1.5h；
(5)在磁芯的温度缓慢降至室温后，在所述磁芯表面涂覆0.4mm厚的环氧树脂油漆，制得磁芯成品。
实施例3
(1)分别称取约300gFe单质、150g Ni单质、10gMo单质、10gCr单质、40g硅单质及20g碳单质，通过铜模吸铸法将称取单质制备成块状FeNiMoCrSiC合金；
(2)将制备的块状合金通过高压水雾化法制备成合金粉末；
(3)称取约3.7g环氧树脂，加入到无水乙醇溶剂中得环氧树脂溶液，将上述制备的合金粉末、约4.6gSiO2粉末加入到环氧树脂溶液中，搅拌均匀，烘干，得混合粉末；
(4)将所述混合粉末在26-28吨/cm2的压强下压制成磁芯，将磁芯放入通入氮气的热处理炉中，将热处理炉的温度设置为500℃，处理1.5h；
(5)在磁芯的温度缓慢降至室温后，在所述磁芯表面涂覆0.6mm厚的环氧树脂油漆，制得磁芯成品。
对上述应用实施例1至应用实施例3制备的磁芯的磁导率进行测定，测得制备的磁芯均具有较高的居里温度，在高温650℃，磁导率也具有较高的磁导率，达到125。
综上所述，本发明提供的技术方案中，通过铜模吸铸法将单质Fe、Ni、Mo、Cr、Si及C制备成块状FeNiMoCrSiC合金，将所述合金通过高压水雾化法制备成合成粉末，将所述合金粉末、SiO2粉末及环氧树脂混合均匀，得混合粉末，将所述混合粉末在26-28吨/cm2的压强下压制成磁芯，并将所述磁芯在N2气氛下进行退火处理，将环氧树脂油漆涂覆在所述磁芯表面，制得磁芯成品，利用镍与钴具有相似的化学性质，在制备的磁芯中添加镍，在不添加钴的情况下，保证了制备的磁芯具有高的居里温度，在高温条件下使用也具有较高的磁导率，降低了磁芯生产的成本。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之类，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种磁芯的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
通过铜模吸铸法将单质Fe、Ni、Mo、Cr、Si及C制备成块状FeNiMoCrSiC合金；
将所述合金通过高压水雾化法制备成合成粉末；
将所述合金粉末、SiO2粉末及环氧树脂混合均匀，得混合粉末；
将所述混合粉末在26-28吨/cm2的压强下压制成磁芯，并将所述磁芯在N2气氛下进行退火处理；
将环氧树脂油漆涂覆在所述磁芯表面，制得磁芯成品。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合金中，各组分的质量份数为：Fe 60-70、Ni 20-30、Mo 2-10、Cr 2-6、Si 5-10及C 2-5。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SiO2粉末为所述合金粉末质量的1-2％。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧树脂为所述合金粉末质量的0.8-1.2％。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述合金粉末、SiO2粉末及环氧树脂混合均匀，得混合粉末，具体包括：
将环氧树脂加入到无水乙醇溶剂中制备环氧树脂溶液；
将所述合金粉末及SiO2粉末加入到所述环氧树脂溶液中，搅拌均匀，烘干，得混合粉末。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述退火处理的温度为500-600℃，时间为1.5-2h。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将环氧树脂油漆涂覆在所述磁芯表面，制得磁芯成品的步骤中，涂覆在所述磁芯表面的环氧树脂油漆涂层的厚度为0.4-0.6mm。
8.利用权利要求1至7中任一项所述的制备方法制备的磁芯。
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