CN109979741A - 铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法 - Google Patents

铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109979741A
CN109979741A CN201811579049.1A CN201811579049A CN109979741A CN 109979741 A CN109979741 A CN 109979741A CN 201811579049 A CN201811579049 A CN 201811579049A CN 109979741 A CN109979741 A CN 109979741A
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
coating method
compound coating
core compound
metal magnetic
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
Application number
CN201811579049.1A
Other languages
English (en)
Inventor
潘冠军
邵昊天
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HAIAN INSTITUTE OF HIGH-TECH RESEARCH NANJING UNIVERSITY
Nanjing University
Original Assignee
HAIAN INSTITUTE OF HIGH-TECH RESEARCH NANJING UNIVERSITY
Nanjing University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HAIAN INSTITUTE OF HIGH-TECH RESEARCH NANJING UNIVERSITY, Nanjing University filed Critical HAIAN INSTITUTE OF HIGH-TECH RESEARCH NANJING UNIVERSITY
Priority to CN201811579049.1A priority Critical patent/CN109979741A/zh
Publication of CN109979741A publication Critical patent/CN109979741A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets 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
    • H01F1/14Magnets 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
    • H01F1/20Magnets 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
    • H01F1/22Magnets 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/005Impregnating or encapsulating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0246Manufacturing of magnetic circuits by moulding or by pressing powder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本申请公开了一种铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法,制备方法依次经过制备金属软磁粉末、磷化处理、烘干、绝缘包覆、烘干过筛、压制成型、退火烧结。本发明的优点在于获得了磁导率为60、磁芯损耗352 mW/cm3(测试条件为50 kHz,100 mT)的性能。

Description

铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法
技术领域
本发明涉及金属软磁领域,特别涉及一种铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法。
背景技术
随着日新月异的科技发展,设备小型化、轻型化导致电子器件必须小型化和高功率密度化,因此必须使用具有高磁通密度、高直流偏置性能以及高频低损耗的磁粉芯材料。
Fe-Si-Al磁粉芯作为一种高频性能好、成本低的软磁材料,在输出电感线路滤波器和功率因素校正器等器件中得到了广泛应用,其市场需求日益增加。
功率损耗与绝缘剂的种类、添加量、成型压力和退火温度有着重要的关系。因此,如何改进其性能成为现今研究的一大挑战。发明CN107610871A公布的磁导率为60的Fe-Si磁粉芯的功率损耗为583.3 mW/cm3左右(测试条件为50 kHz,100 mT)。
发明内容
本发明的目的在于通过对铁硅铝磁粉的绝缘包覆,获得一种制备低磁芯损耗的磁粉芯的方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本申请实施例公开了一种铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法,包括如下步骤:
S1 制备金属软磁粉末,将不同粒径的铁硅铝粉充分混合;
S2 磷化处理,将2wt%磷酸倒入丙酮中搅拌,然后将步骤S1中金属软磁粉末倒入磷酸丙酮溶液中搅拌均匀至丙酮挥发完全;
S3 烘干,将步骤S2反应后的粉末烘干;
S4 绝缘包覆,将云母、3.5wt%硅酮倒入丙酮中,搅拌均匀,倒入步骤S3中烘干后的粉末,搅拌均匀后蒸干,在蒸干后的粉末中加入0.6wt%硬脂酸锌,继续搅拌均匀;
S5 烘干过筛,将步骤S4得到的粉末烘干,研磨后过100目筛;
S6 压制成型,将步骤S5得到的粉末压制成型得到样品;
S7 退火烧结,将所述样品置于气氛炉中,于氩气气氛下烧结。
优选的,在上述铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法中,所述步骤S1中,不同粒径的铁硅铝粉粒径分别为48μm、75μm、125μm。
优选的,在上述铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法中,所述步骤S1中,48μm、75μm、125μm粒径的铁硅铝粉的质量比为1:8:1。
优选的,在上述铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法中,所述步骤S2中,所述金属软磁粉末与磷酸溶液的质量比为2.5:1。
优选的,在上述铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法中,所述步骤S3中,粉末铺在瓷砖上放入烘箱50 ℃烘干30min。
优选的,在上述铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法中,所述步骤S4中,步骤S3烘干后的粉末、云母、硅酮、硬脂酸锌的质量比为100:1:3.5:0.6。
优选的,在上述铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法中,所述步骤S6中,成型密度为28t/cm2
优选的,在上述铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法中,所述步骤S7中,烧结温度为600 ℃,保温时间1小时。
优选的,在上述铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法中,所述步骤S4中,云母浓度为0.5wt%~1wt%。
本发明的优点在于:获得了磁导率为60、磁芯损耗352 mW/cm3(测试条件为50kHz,100 mT)的性能。
本发明绝缘包覆方法获得的磁粉芯,是一种高频性能好、成本低的软磁材料,同时具有获得了高磁导率和低磁芯损耗,可以应用在输出电感线路滤波器和功率因素校正器等器件中。
具体实施方式
下面将结合实施例阐述铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法。
实施例1:
S1 制备金属软磁粉末,将粒径分别为48μm、75μm、125μm的铁硅铝粉按照质量比为1:8:1充分混合;
S2 磷化处理,将2wt%磷酸倒入丙酮中搅拌,然后将步骤S1中金属软磁粉末倒入磷酸丙酮溶液中搅拌均匀至丙酮挥发完全,金属软磁粉末与磷酸溶液的质量比为2.5:1,丙酮作为溶剂使用,其用量适量即可;
S3 烘干,将步骤S2反应后的粉末铺在瓷砖上放入烘箱50 ℃烘干30min;
S4 绝缘包覆,将1wt%云母、3.5wt%硅酮倒入丙酮中,搅拌均匀,倒入步骤S3中烘干后的粉末,搅拌均匀后蒸干,在蒸干后的粉末中加入0.6wt%硬脂酸锌,继续搅拌均匀,步骤S3烘干后的粉末、云母、硅酮、硬脂酸锌的质量比为100:1:3.5:0.6;
S5 烘干过筛,将步骤S4得到的粉末烘干,研磨后过100目筛;
S6 压制成型,将步骤S5得到的粉末压制成型得到样品,成型密度为28t/cm2
S7 退火烧结,将样品置于气氛炉中,于氩气气氛下烧结,烧结温度为600 ℃,保温时间1小时。
实施例2
S1 制备金属软磁粉末,将粒径分别为48μm、75μm、125μm的铁硅铝粉按照质量比为1:8:1充分混合;
S2 磷化处理,将2wt%磷酸倒入丙酮中搅拌,然后将步骤S1中金属软磁粉末倒入磷酸丙酮溶液中搅拌均匀至丙酮挥发完全,金属软磁粉末与磷酸溶液的质量比为2.5:1,丙酮作为溶剂使用,其用量适量即可;
S3 烘干,将步骤S2反应后的粉末铺在瓷砖上放入烘箱50 ℃烘干30min;
S4 绝缘包覆,将1wt%云母、3.5wt%硅酮倒入丙酮中,搅拌均匀,倒入步骤S3中烘干后的粉末,搅拌均匀后蒸干,在蒸干后的粉末中加入0.6wt%硬脂酸锌,继续搅拌均匀,步骤S3烘干后的粉末、云母、硅酮、硬脂酸锌的质量比为100:1:3.5:0.6;
S5 烘干过筛,将步骤S4得到的粉末烘干,研磨后过100目筛;
S6 压制成型,将步骤S5得到的粉末压制成型得到样品,成型密度为14t/cm2
S7 退火烧结,将样品置于气氛炉中,于氩气气氛下烧结,烧结温度为600 ℃,保温时间1小时。
实施例3
S1 制备金属软磁粉末,将粒径分别为48μm、75μm、125μm的铁硅铝粉按照质量比为1:8:1充分混合;
S2 磷化处理,将2wt%磷酸倒入丙酮中搅拌,然后将步骤S1中金属软磁粉末倒入磷酸丙酮溶液中搅拌均匀至丙酮挥发完全,金属软磁粉末与磷酸溶液的质量比为2.5:1,丙酮作为溶剂使用,其用量适量即可;
S3 烘干,将步骤S2反应后的粉末铺在瓷砖上放入烘箱50 ℃烘干30min;
S4 绝缘包覆,将1wt%云母、3.5wt%硅酮倒入丙酮中,搅拌均匀,倒入步骤S3中烘干后的粉末,搅拌均匀后蒸干,在蒸干后的粉末中加入0.6wt%硬脂酸锌,继续搅拌均匀,步骤S3烘干后的粉末、云母、硅酮、硬脂酸锌的质量比为100:1:3.5:0.6;
S5 烘干过筛,将步骤S4得到的粉末烘干,研磨后过100目筛;
S6 压制成型,将步骤S5得到的粉末压制成型得到样品,成型密度为19t/cm2
S7 退火烧结,将样品置于气氛炉中,于氩气气氛下烧结,烧结温度为600 ℃,保温时间1小时。
实施例1-3中,成型密度分别为28、14、19 t/cm2,其磁导率及磁芯损耗见下表(测试条件为50 kHz,100 mT):
磁导率 磁芯损耗mW/cm<sup>3</sup>
实施例1 60.4 352
实施例2 33.3 406
实施例3 45.3 410
云母硅酮绝缘包覆的Fe-Si-Al磁粉芯的磁导率在30~60之间,磁芯损耗在最低可350mW/cm3左右。
经过调控绝缘剂的加入量、成型压力和去应力退火条件等参数条件,获得了磁导率为60、磁芯损耗352 mW/cm3(测试条件为50 kHz,100 mT)的性能。
本发明绝缘包覆方法获得的磁粉芯,是一种高频性能好、成本低的软磁材料,同时具有获得了高磁导率和低磁芯损耗,可以应用在输出电感线路滤波器和功率因素校正器等器件中。
增大成型压力可以增大磁粉芯的密度,提高磁导率,提高机械强度,但压力不能过高,以免绝缘层遭到破坏。
退火热处理是影响磁性能的最重要的工艺,退火处理可提高样品的磁导率,降低涡流损耗,在保证绝缘层不被烧蚀的情况下,要尽可能提高热处理温度。此外,热处理时需要一定的保温时间,以使磁粉芯内部的应力释放完全。
本实施方式只是对本专利的示例性说明而并不限定它的保护范围,本领域人员还可以对其进行局部改变,只要没有超出本专利的精神实质,都视为对本专利的等同替换,都在本专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1 制备金属软磁粉末,将不同粒径的铁硅铝粉充分混合;
S2 磷化处理,将2wt%磷酸倒入丙酮中搅拌,然后将步骤S1中金属软磁粉末倒入磷酸丙酮溶液中搅拌均匀至丙酮挥发完全;
S3 烘干,将步骤S2反应后的粉末烘干;
S4 绝缘包覆,将云母、3.5wt%硅酮倒入丙酮中,搅拌均匀,倒入步骤S3中烘干后的粉末,搅拌均匀后蒸干,在蒸干后的粉末中加入0.6wt%硬脂酸锌,继续搅拌均匀;
S5 烘干过筛,将步骤S4得到的粉末烘干,研磨后过100目筛;
S6 压制成型,将步骤S5得到的粉末压制成型得到样品;
S7 退火烧结,将所述样品置于气氛炉中,于氩气气氛下烧结。
2.根据权利要求1所述的铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法,其特征在于,所述步骤S1中,不同粒径的铁硅铝粉粒径分别为48μm、75μm、125μm。
3.根据权利要求2所述的铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法,其特征在于,所述步骤S1中,48μm、75μm、125μm粒径的铁硅铝粉的质量比为1:8:1。
4.根据权利要求1所述的铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述金属软磁粉末与磷酸溶液的质量比为2.5:1。
5.根据权利要求1所述的铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法,其特征在于,所述步骤S3中,粉末铺在瓷砖上放入烘箱50 ℃烘干30min。
6.根据权利要求1所述的铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法,其特征在于,所述步骤S4中,步骤S3烘干后的粉末、云母、硅酮、硬脂酸锌的质量比为100:1:3.5:0.6。
7.根据权利要求1所述的铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法,其特征在于,所述步骤S6中,成型密度为28t/cm2
8.根据权利要求1所述的铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法,其特征在于,所述步骤S7中,烧结温度为600 ℃,保温时间1小时。
9.根据权利要求1所述的铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法,其特征在于,所述步骤S4中,云母浓度为0.5wt%~1wt%。
CN201811579049.1A 2018-12-24 2018-12-24 铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法 Pending CN109979741A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811579049.1A CN109979741A (zh) 2018-12-24 2018-12-24 铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811579049.1A CN109979741A (zh) 2018-12-24 2018-12-24 铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109979741A true CN109979741A (zh) 2019-07-05

Family

ID=67076361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811579049.1A Pending CN109979741A (zh) 2018-12-24 2018-12-24 铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109979741A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114724834A (zh) * 2022-03-08 2022-07-08 天通(六安)新材料有限公司 一种5g高频用超细合金粉末的绝缘包覆工艺

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06120046A (ja) * 1992-09-25 1994-04-28 Tokin Corp 圧粉磁芯
CN1812009A (zh) * 2006-03-01 2006-08-02 北京七星飞行电子有限公司 一种FeSiAl材料磁心及其制备方法
CN101011741A (zh) * 2007-02-02 2007-08-08 武汉欣达磁性材料有限公司 Fe-6.5Si合金粉末的制造方法及磁粉芯的制造方法
CN103456480A (zh) * 2013-08-28 2013-12-18 黑龙江八一农垦大学 软磁纳米晶磁粉芯的一步热处理制备工艺方法
CN104036902A (zh) * 2014-05-28 2014-09-10 浙江明贺钢管有限公司 一种金属磁粉芯的制备方法
CN104376949A (zh) * 2014-12-09 2015-02-25 海安南京大学高新技术研究院 一种有机-无机复合绝缘包覆Fe-Si-Al磁粉芯
CN106783126A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 中国兵器科学研究院宁波分院 低损耗铁硅磁粉芯的制备方法
CN107030279A (zh) * 2017-03-21 2017-08-11 海安南京大学高新技术研究院 铁基磁粉绝缘包覆方法
CN108242309A (zh) * 2017-12-14 2018-07-03 东睦新材料集团股份有限公司 提高直流偏置特性的材料制备方法及磁粉芯的制备方法
CN108987022A (zh) * 2018-06-26 2018-12-11 华南理工大学 一种FeSiAl磁粉芯及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06120046A (ja) * 1992-09-25 1994-04-28 Tokin Corp 圧粉磁芯
CN1812009A (zh) * 2006-03-01 2006-08-02 北京七星飞行电子有限公司 一种FeSiAl材料磁心及其制备方法
CN101011741A (zh) * 2007-02-02 2007-08-08 武汉欣达磁性材料有限公司 Fe-6.5Si合金粉末的制造方法及磁粉芯的制造方法
CN103456480A (zh) * 2013-08-28 2013-12-18 黑龙江八一农垦大学 软磁纳米晶磁粉芯的一步热处理制备工艺方法
CN104036902A (zh) * 2014-05-28 2014-09-10 浙江明贺钢管有限公司 一种金属磁粉芯的制备方法
CN104376949A (zh) * 2014-12-09 2015-02-25 海安南京大学高新技术研究院 一种有机-无机复合绝缘包覆Fe-Si-Al磁粉芯
CN106783126A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 中国兵器科学研究院宁波分院 低损耗铁硅磁粉芯的制备方法
CN107030279A (zh) * 2017-03-21 2017-08-11 海安南京大学高新技术研究院 铁基磁粉绝缘包覆方法
CN108242309A (zh) * 2017-12-14 2018-07-03 东睦新材料集团股份有限公司 提高直流偏置特性的材料制备方法及磁粉芯的制备方法
CN108987022A (zh) * 2018-06-26 2018-12-11 华南理工大学 一种FeSiAl磁粉芯及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H.J.LIU等: "Effect of Particle Size Distribution on the Magnetic Properties of Fe-Si-Al Powder Core", 《J SUPERCOND NOV MAGN》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114724834A (zh) * 2022-03-08 2022-07-08 天通(六安)新材料有限公司 一种5g高频用超细合金粉末的绝缘包覆工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104575911B (zh) 一种高磁导率铁镍钼磁粉芯的制备方法
CN107578872B (zh) 一种耐高温热处理的金属软磁粉芯的制备方法
CN102623121B (zh) 一种铁硅材料及μ90铁硅磁粉芯的制造方法
CN106233401A (zh) 软磁性材料粉末及其制造方法、磁芯及其制造方法
CN105772701B (zh) 一种高叠加低损耗软磁合金材料的制备方法
JP4740417B2 (ja) 圧粉磁心用鉄粉及びその製造方法
CN106298130B (zh) 一体成型电感粉料的制备方法
CN106158340B (zh) 一种Fe‑Si‑Al粉芯环形磁体及其制备方法
CN111739730B (zh) 一种使用有机包覆的高性能金属磁粉芯制备方法
CN106252013B (zh) 一种μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备方法
CN104124021A (zh) 软磁性体组合物、磁芯、线圈型电子部件及成型体的制造方法
CN103456480A (zh) 软磁纳米晶磁粉芯的一步热处理制备工艺方法
CN107030279A (zh) 铁基磁粉绝缘包覆方法
CN109979740A (zh) 低损耗铁硅铝金属磁粉芯绝缘包覆方法
CN108133801A (zh) 一种一体成型电感器及其制作方法
CN104376949A (zh) 一种有机-无机复合绝缘包覆Fe-Si-Al磁粉芯
CN106887321A (zh) 一种提高稀土磁体矫顽力的方法
CN109979741A (zh) 铁硅铝金属磁粉芯复合包覆方法
CN102303115B (zh) 一种铁硅材料及μ26铁硅磁粉芯的制造方法
CN112420307A (zh) 一种通过植酸表面处理制备软磁复合材料的方法
CN104103413A (zh) 一种具有高磁通磁环性能的磁粉芯的制备方法
CN102982991B (zh) 一种磁导率为125的铁硅磁心的制备方法
CN108231393A (zh) 一种高磁导率铁镍磁芯的制备方法
CN108987024A (zh) 一种超低损耗的铁硅铝磁芯及其制备方法
CN107452495A (zh) 一种金属软磁粉芯发蓝绝缘包覆方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190705

RJ01 Rejection of invention patent application after publication