CN111446058A - 一种用于一体成型电感的金属磁性粉末及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于一体成型电感的金属磁性粉末及其制备方法，按质量百分比包括97.5％～99.45％铁硅铬合金粉末、0.01％～0.1％成膜剂、0.015％～0.5％粘接剂及0.51％～2％润滑剂，所述成膜剂包括磷酸或钝化剂，所述粘接剂包括耐高温胶粘剂和固化剂，所述耐高温胶粘剂和固化剂的比例为1：(0.5～1.6)。本发明提高模具的使用寿命，解决产品内部及外部开裂而造成电器特性不稳定等技术问题，大大降低了产品能耗，提升了产能，有效的提高良品率，降低成本。

Description

一种用于一体成型电感的金属磁性粉末及其制备方法
技术领域
本发明涉及软磁粉末领域，具体涉及一种用于一体成型电感的金属磁性粉末及其制备方法。
背景技术
一体成型电感分DIP，SMD两种，都是用铁粉粉末压铸成型，对粉末绝缘处理要求高，用得最多的是还原铁粉、羰基铁粉和合金铁粉这三种。其中，还原铁粉电感量高，但是电流特性和耐腐蚀性差，需要喷涂处理，价格便宜。羰基铁粉电感量低，耐腐蚀性差，但是电流特性好，价格高。合金铁粉较之前二者，它电感量居中，耐腐蚀性和电流特性都很好，但是价格也偏贵。还原铁粉作为结构疏松的单质铁，颗粒是不规则状，不易包覆绝缘处理，DIP产品用得最多。羰基铁粉活性大，正常情况放置一段时间后，会发生自动团聚。SMD产品用得多，颗粒呈球形，所以相对绝缘要高一点。而合金铁粉是由两种或两种以上组元经部分或完全合金化而形成的金属粉末，所以合金粉的防锈效果很好。
目前一般采用铁硅铬合金粉末，可以确保成型后的产品具有优异的直流偏置和低损耗特性。当前一体成型电感行业普遍采用传统的冷压成型法，即使用大吨位液压成型机、配套成型模具和铁粉粉末、高温线圈冲压成型。生产时易出现粉末流动性差、电感特性达不到，成型产品开裂，电感、饱和达不到及生锈等问题，造成材料、人力、生产、交期等巨大浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种产品稳定、良品率高的用于一体成型电感的金属磁性粉末。
本发明的另一个目的在于提供一种用于一体成型电感的金属磁性粉的制备方法。
本发明是通过以下的技术方案实现的：
一种用于一体成型电感的金属磁性粉末，按质量百分比包括97.5％～99.45％铁硅铬合金粉末、0.01％～0.1％成膜剂、0.015％～0.5％粘接剂及0.51％～2％润滑剂，所述成膜剂包括磷酸或钝化剂，所述粘接剂包括耐高温胶粘剂和固化剂，所述耐高温胶粘剂和固化剂的比例为1：(0.5～1.6)。
进一步，所述铁硅铬合金粉末按质量百分比包括2.5％～6.5％铬、3％～11％及83％～95％铁。
进一步，所述耐高温胶粘剂包括邻甲酚醛环氧树脂或改性环氧树脂。
进一步，所述润滑剂为硬脂酸锌。
一种用于一体成型电感的金属磁性粉末的制备方法，包括以下步骤，
第一步：按照配比称取相应重量的原材料；
第二步：把成膜剂加入溶剂中搅拌得到成膜溶液，将成膜溶液加入到铁硅铬合金粉末中，充分搅拌后进行烘烤，再进行第一过筛，得到成膜金属粉末；
第三步：把粘接剂加入到溶剂中搅拌得到胶化溶液，将胶化溶液加入到成膜金属粉末中充分搅拌后第二次过筛，接着进行烘烤再进行第三次过筛，得到胶化金属粉末；
第四步：把润滑剂加入到胶化金属粉末中搅拌均匀得到金属磁性粉末。
进一步，所述第二步中的成膜剂为磷酸，所述溶剂为纯净水、丙酮或酒精。
进一步，所述第二步中的烘烤温度为80℃～100℃，烘烤时间为1h～2h。
进一步，所述第三步中第二次过筛的筛网目数为30目～60目，颗粒湿度为5％。
进一步，所述第三步中第三次过筛的筛网目数为40目～200目。
进一步，所述第三步中的烘烤温度为60℃～100℃，烘烤时间为1h～4h。
相对于现有技术，本发明的金属磁性粉末可以通过热压成型的方式生产一体成型电感，金属磁性粉末具有优异的防锈性能及高饱和磁感应强度、低损耗等特性，大大降低了产品能耗，提升了产能，有效的提高良品率，降低成本。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种用于一体成型电感的金属磁性粉末，按质量百分比包括97.5％～99.45％铁硅铬合金粉末、0.01％～0.1％成膜剂、0.015％～0.5％粘接剂及0.51％～2％润滑剂，成膜剂包括磷酸或钝化剂，粘接剂包括耐高温胶粘剂和固化剂，耐高温胶粘剂和固化剂的比例为1：(0.5～1.6)。
铁硅铬合金粉末按质量百分比包括2.5％～6.5％铬、3％～11％及83％～95％铁。
耐高温胶粘剂包括邻甲酚醛环氧树脂或改性环氧树脂。
润滑剂为硬脂酸锌。
作为一种具体实施方式，用于一体成型电感的金属磁性粉末，按质量百分比包括98％铁硅铬合金粉末、0.05％成膜剂、0.3％粘接剂及1.65％润滑剂，其中，耐高温胶粘剂和固化剂的比例为1：0.5。耐高温胶粘剂中改性环氧树脂和固化剂占比可以由之前的1.0倍以上降到了现在的1.0倍以下，不仅粉末特性更好，其产品外观也更漂亮了。
一种用于一体成型电感的金属磁性粉末的制备方法，包括以下步骤，
第一步：按照配比称取相应重量的原材料；
第二步：把成膜剂加入溶剂中搅拌得到成膜溶液，将成膜溶液加入到铁硅铬合金粉末中，充分搅拌后进行烘烤，再进行第一过筛，得到成膜金属粉末；
第三步：把粘接剂加入到溶剂中搅拌得到胶化溶液，将胶化溶液加入到成膜金属粉末中充分搅拌后第二次过筛，接着进行烘烤再进行第三次过筛，得到胶化金属粉末；胶化金属粉末有利于避免热压粉末成型时橘皮、提高抗冲击性，防止粉末破碎导致生锈、易于控制电感值的高低和饱和性等，避免产品开裂、生锈等系列问题。胶化溶液要用滤布过滤，
第四步：把润滑剂加入到胶化金属粉末中搅拌均匀得到金属磁性粉末。按配比加入润滑剂，可以改善粉体流动性，但过多反而增加阻力。
第二步中的成膜剂为磷酸，溶剂为纯净水、丙酮或酒精。将调制好的磷酸溶液加入铁硅铬合金粉末中，使其表面形成一层附着良好的绝缘膜，使其表面生成一层磷化膜，这种不溶性磷酸盐膜，其目的是给基体金属提供保护，增强防锈性能，和改善粉末的加工性能。
第二步中的烘烤温度为80℃～100℃，烘烤时间为1h～2h。
第三步中第二次过筛的筛网目数为30目～60目，颗粒湿度为5％。颗粒通常吸附有水分，水分的存在使粉粒表面张力及毛细管力增大，使粒子间相互作用增强而产生粘性，但流动性减小，5％的粉粒湿度时粉体流动性最好，因为颗粒粒径、颗粒形状、温度、含水量、静电电压、粉粒间相互作用都影响粉末流动性。如果粉末流动性差，则不能保证自动压制的装粉速度，或容易产生搭桥现象，而使产品尺寸或密度达不到要求，甚至局部不能成形或开裂，影响产品特性和质量。
第三步中第三次过筛的筛网目数为40目～200目。粗粉太多影响产品外观，细粉过多影响成型流动性。
第三步中的烘烤温度为60℃～100℃，烘烤时间为1h～4h。不同的烘烤温度和烘烤时间，都会对粉末流动性和电感值带来影响，会影响到粉末的防锈和电感值的高低。
本发明的金属磁性粉末可通过热压成型得到一体成型电感。通过热压成型，有以下优点：
第一、热压时，由于粉体处于热塑性状态，形变阻力小，易于塑性流动和致密化，所需的成型压力仅为冷压法的1/10。
第二、由于同时加温、加压，有助于粉末颗粒的接触、扩散和流动等，故温度和时间都降低了。
第三、热压法容易获得接近理论密度、气孔率接近于零，容易得到细晶粒的组织，容易实现晶体的取向效应和控制含有高压成分体系的组成变化，具有良好力学能和电学性能。
第四、能生产尺寸较精确的产品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于一体成型电感的金属磁性粉末，其特征在于：按质量百分比包括97.5％～99.45％铁硅铬合金粉末、0.01％～0.1％成膜剂、0.015％～0.5％粘接剂及0.51％～2％润滑剂，所述成膜剂包括磷酸或钝化剂，所述粘接剂包括耐高温胶粘剂和固化剂，所述耐高温胶粘剂和固化剂的比例为1：(0.5～1.6)。
2.根据权利要求1所述的用于一体成型电感的金属磁性粉末，其特征在于：所述铁硅铬合金粉末按质量百分比包括2.5％～6.5％铬、3％～11％及83％～95％铁。
3.根据权利要求1所述的用于一体成型电感的金属磁性粉末，其特征在于：所述耐高温胶粘剂包括邻甲酚醛环氧树脂或改性环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的用于一体成型电感的金属磁性粉末，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸锌。
5.一种用于一体成型电感的金属磁性粉末的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
第一步：按照配比称取相应重量的原材料；
第二步：把成膜剂加入溶剂中搅拌得到成膜溶液，将成膜溶液加入到铁硅铬合金粉末中，充分搅拌后进行烘烤，再进行第一过筛，得到成膜金属粉末；
第三步：把粘接剂加入到溶剂中搅拌得到胶化溶液，将胶化溶液加入到成膜金属粉末中充分搅拌后第二次过筛，接着进行烘烤再进行第三次过筛，得到胶化金属粉末；
第四步：把润滑剂加入到胶化金属粉末中搅拌均匀得到金属磁性粉末。
6.根据权利要求5所述的用于一体成型电感的金属磁性粉末的制备方法，其特征在于：所述第二步中的成膜剂为磷酸，所述溶剂为纯净水、丙酮或酒精。
7.根据权利要求5所述的用于一体成型电感的金属磁性粉末的制备方法，其特征在于：所述第二步中的烘烤温度为80℃～100℃，烘烤时间为1h～2h。
8.根据权利要求5所述的用于一体成型电感的金属磁性粉末的制备方法，其特征在于：所述第三步中第二次过筛的筛网目数为30目～60目，颗粒湿度为5％。
9.根据权利要求5所述的用于一体成型电感的金属磁性粉末的制备方法，其特征在于：所述第三步中第三次过筛的筛网目数为40目～200目。
10.根据权利要求5所述的用于一体成型电感的金属磁性粉末的制备方法，其特征在于：所述第三步中的烘烤温度为60℃～100℃，烘烤时间为1h～4h。
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