CN110797182A - 一种利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法，包括如下过程：将回收的非晶材料磁芯粉末用磷酸溶液钝化后干燥、加入云母粉后搅拌混合均匀、搅拌下加入硅溶胶的水溶液、干燥、加入低熔点玻璃粉后搅拌混合均匀、加入硅酮树脂后搅拌混合均匀、加入润滑剂硬脂酸锌后搅拌混合均匀，所述磷酸溶液、云母粉、硅溶胶、低熔点玻璃粉、硅酮树脂、硬脂酸锌的加入量分别为所述磁芯粉末质量的0.5％、0.4‑0.8％、1％、0.5％、0.5％、0.5％。本发明通过控制绝缘剂、粘结剂等物质的添加量与加入顺序与处理方法，使非晶磁粉芯获得更高的DC‑Bias性能及更低的磁损耗，应用于电力电子领域，满足电子产品向高精度、高灵敏度和大容量、小型化方向发展的需要。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法。
背景技术
近年来，随着电力电子、信息产业的高速发展，电子设备和器件向高频化、小型化和大电流方向发展，如何降低磁粉芯的高频损耗并保持良好的直流偏置性能成为磁粉芯研究及应用中越来越关键的问题。在众多磁粉芯类别中，铁基非晶磁粉芯具有较高的磁导率，高的直流偏置性能以及较低的损耗等优异的磁性能，在许多应用场合具有无可比拟的优势，是磁粉芯材料的重要发展方向，得到了科研工作者越来越广泛的关注。现阶段，如何使非晶磁粉芯获得更高的DC-Bias性能、更低的磁损耗是本领域技术人员需要突破的关键技术手段。
绝缘包覆是将金属磁粉表面包覆一层绝缘膜，它是将绝缘剂包覆在磁粉表面，起到阻碍磁粉之间涡流作用，从而起到降低磁粉芯的损耗，提高品质因数的作用；而且通过添加粘结剂粘结磁粉方便成型压制。然而，绝缘剂过多，粉末之间的间隔过大，磁粉芯磁导率降低。另外，还可以采用化学方法生成的表面薄膜或发生的表面氧化来进行绝缘。粘结剂在粘结粉体中主要起固定产品形状并赋予产品一定力学性能的作用。因此，在绝缘包覆时应该对绝缘剂和粘结剂的组成、加入量、加入顺序及时间、加入方法和方式等都有改进的必要，以制备出性能更加优异的产品，从而满足日益发展的市场需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法，通过控制绝缘剂、粘结剂等物质的添加量与加入顺序与处理方法，使非晶磁粉芯获得更高的DC-Bias性能及更低的磁损耗，应用于电力电子领域，满足电子产品向高精度、高灵敏度和大容量、小型化方向发展的需要。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法，包括如下过程：将回收的非晶材料磁芯粉末用磷酸溶液钝化后干燥、加入云母粉后搅拌混合均匀、搅拌下加入硅溶胶的水溶液、干燥、加入低熔点玻璃粉后搅拌混合均匀、加入硅酮树脂后搅拌混合均匀、加入润滑剂硬脂酸锌后搅拌混合均匀。
根据以上方案，所述磷酸溶液、云母粉、硅溶胶、低熔点玻璃粉、硅酮树脂、硬脂酸锌的加入量分别为所述磁芯粉末质量的0.5％、0.4-0.8％、1％、0.5％、0.5％、0.5％。
根据以上方案，所述云母粉的加入量为所述磁芯粉末质量的0.4％。
根据以上方案，依次包括如下过程：将云母粉加入回收的非晶材料磁芯粉末后搅拌混合均匀、用磷酸溶液钝化后干燥、搅拌下加入硅溶胶的水溶液、干燥、加入低熔点玻璃粉后搅拌混合均匀、加入硅酮树脂后搅拌混合均匀、加入润滑剂硬脂酸锌后搅拌混合均匀。
本发明的有益效果是：
本发明通过控制绝缘剂云母粉、粘结剂硅溶胶、低熔点玻璃粉、硅酮树脂润滑剂硬脂酸锌等物质的添加量与加入顺序与处理方法，将用适量磷酸溶液进行钝化，使非晶磁粉芯获得更高的DC-Bias性能及更低的磁损耗，应用于电力电子领域，能满足电子产品向高精度、高灵敏度和大容量、小型化方向发展的需要。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1：
本发明提供一种利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法，依次包括如下过程：将添加量为0.4wt％的云母粉与磁芯粉末混合均匀；添加磷酸溶液钝化，添加量为0.5wt％；干燥后，添加硅溶胶的水溶液至粉末中，添加量为1.0wt％；干燥后，将低熔点玻璃粉添加到粉末中，添加量为0.5wt％；再添加硅酮树脂，添加量为0.5wt％，搅拌均匀；最后添加润滑剂硬脂酸锌，添加量为0.5wt％，搅拌均匀。
实施例2：
本发明提供一种利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法，依次包括如下过程：将磁芯粉末用磷酸溶液钝化，添加量为0.5wt％；干燥后，添加云母粉，添加量为0.6wt％，混合均匀；添加硅溶胶的水溶液至粉末中，添加量为1.0wt％；干燥后，将低熔点玻璃粉添加到粉末中，添加量为0.5wt％；再添加硅酮树脂，添加量为0.5wt％，搅拌均匀；最后添加润滑剂硬脂酸锌，添加量为0.5wt％，搅拌均匀。
实施例3：
本发明提供一种利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法，依次包括如下过程：将磁芯粉末用磷酸溶液钝化，添加量为0.5wt％；干燥后，添加硅溶胶的水溶液至粉末中，添加量为1.0wt％；干燥后，添加云母粉，添加量为0.8wt％，混合均匀；将低熔点玻璃粉添加到粉末中，添加量为0.5wt％；再添加硅酮树脂，添加量为0.5wt％，搅拌均匀；最后添加润滑剂硬脂酸锌，添加量为0.5wt％，搅拌均匀。
对实施例1至3的产品在通过微调绝缘包覆用量将磁芯磁导率调整至60μ的检测条件下，进行损耗Pcv(100kHz/50mT)、DC-Bias(100Oe)及磁芯重量检测，结果见表1。
表1实施例1至3的产品的检测结果
从表1可以看出，实施例1的磁芯磁性能最好，在此配方中，添加云母粉的最佳顺序是云母粉、磷酸、硅溶胶、玻璃粉、硅酮树脂、润滑剂。其中实施例1中的损耗较实施例3中的损耗降低26％，DC提升7％，重量提升0.4g。
由于云母粉的添加顺序不同，在实施例1中，云母粉作为一种目数极细的粉类绝缘材料首先加入到磁芯粉末中，与粉末进行混合，粘在金属颗粒的表面，然后再向里面添加磷酸溶液，作为一种溶液，磷酸可以有效的将所有的粉末包覆，包括云母粉，并钝化其表面。然后再添加硅溶胶溶液，此时云母粉与磁芯粉末已经被溶液包覆了两层，且进行了长时间的搅拌，在此三种实验中，实验1属于搅拌时间最长，且与磁芯粉末包覆最为紧密。因此绝缘效果最好，在添加量低的情况下就可以达到60磁导率，因此制成的磁芯损耗最低，在100kHz/50mT较实验5降低了26％。绝缘层既要电阻率高又要保证薄，才能更有效的提高粉末颗粒之间的紧实性。
由表1还可以看出，为了得到磁导率为60的粉芯，云母粉不同的添加顺序会导致其添加量不同，云母粉作为一种密度低的非磁性绝缘物质，添加的量越多，意味着粉芯内部的气隙越大，磁芯粉末之间的绝缘层越厚，金属颗粒之间密实性降低，有效的磁性物质Fe含量降低，密度降低，从而导致了DC-Bias降低。因此，在保证绝缘材料起到必要的绝缘作用时，尽量少的添加绝缘物质，降低绝缘层的厚度，可有效的提高磁芯的DC-Bias性能。
最佳绝缘包覆材料使用顺序及基础配比为：先将添加量为0.4wt％的云母粉与磁芯粉末混合均匀，再进行磷酸溶液钝化，添加量为0.5wt％，干燥后，添加硅溶胶的水溶液至粉末中，添加量为1wt％，干燥后，将低熔点玻璃粉0.5wt％添加到粉末中，再添加0.5wt％的硅酮树脂，搅拌均匀。最后添加0.5wt％的润滑剂硬脂酸锌。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本发明进行修改或者同等替换，但不脱离本发明精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (4)
1.一种利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法，其特征在于，包括如下过程：将回收的非晶材料磁芯粉末用磷酸溶液钝化后干燥、加入云母粉后搅拌混合均匀、搅拌下加入硅溶胶的水溶液、干燥、加入低熔点玻璃粉后搅拌混合均匀、加入硅酮树脂后搅拌混合均匀、加入润滑剂硬脂酸锌后搅拌混合均匀。
2.根据权利要求1所述的利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法，其特征在于，所述磷酸溶液、云母粉、硅溶胶、低熔点玻璃粉、硅酮树脂、硬脂酸锌的加入量分别为所述磁芯粉末质量的0.5％、0.4-0.8％、1％、0.5％、0.5％、0.5％。
3.根据权利要求1或2所述的利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法，其特征在于，所述云母粉的加入量为所述磁芯粉末质量的0.4％。
4.根据权利要求1所述的利用回收非晶材料制备非晶磁粉芯的绝缘包覆方法，其特征在于，依次包括如下过程：将云母粉加入回收的非晶材料磁芯粉末后搅拌混合均匀、用磷酸溶液钝化后干燥、搅拌下加入硅溶胶的水溶液、干燥、加入低熔点玻璃粉后搅拌混合均匀、加入硅酮树脂后搅拌混合均匀、加入润滑剂硬脂酸锌后搅拌混合均匀。
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