CN111807827A - 一种电连接器用板式阵列磁芯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电连接器用板式阵列磁芯及其制备方法，涉及电磁兼容技术领域。该电连接器用板式阵列磁芯为圆形或矩形等形状的磁芯板，在磁芯板上开设有多个小孔。制备方法包括以下步骤：1)、配料；2)、一次球磨；3)、预烧；4)、二次球磨；5)、造粒；6)、成型；7)、固相烧结；8)、磨加工。该电连接器用板式阵列磁芯具有集成度高、结构稳固，与配套电连接器结构匹配性强的优点。它有效的克服了管式磁芯机械强度差、安装密度低的弱点。随着多孔板式阵列结构磁芯技术的逐渐成熟和产能的逐步提高，板式阵列磁芯将逐渐替代管式磁芯，成为高密度滤波连接器的首选滤波元件。
Description
技术领域
本发明涉及电磁兼容技术领域，具体涉及一种电连接器用板式阵列磁芯及其制备方法。
背景技术
随着电子技术的不断发展，航空、航天、军工、通讯、电子等系统的电气、电子设备数量及种类的不断增加，电子设备周围的电磁环境日益复杂。为了更好的解决电子设备之间的电磁兼容问题，具有滤波功能的滤波连接器的应用越来越广泛。
目前的π型滤波连接器大多采用管式磁芯，现由于管式磁芯尺寸大、机械强度差、可靠性低，急需研制适用于π型滤波连接器的板式阵列结构磁芯。
发明内容
为此，本发明提供一种电连接器用板式阵列磁芯及其制备方法，以解决现有滤波连接器装配技术中，管式磁芯尺寸大、机械强度差、可靠性低的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
该电连接器用板式阵列磁芯为板状结构，在磁芯板上开设有多个小孔。
进一步地，所述的磁芯板为圆形，在磁芯板的圆周外侧开设有方向标识孔。
进一步地，所述的磁芯板的直径为3mm～50mm，厚度为0.5mm～4mm，小孔的孔径可以在0.3mm～15mm内进行选择，磁芯板可以通过叠加的方式使用，叠加后的最大厚度可以达到12mm。
进一步地，所述的磁芯板为矩形。
该电连接器用板式阵列磁芯的制备方法包括以下步骤：
1)、配料：将45mol％～55mol％的Fe2O3、20mol％～30mol％的NiO、20mol％～29mol％的ZnO混合配置基料；
2)、一次球磨：将基料通过球磨均匀的混合在一起；
3)、预烧：混合后的基料进行预烧，预烧温度为800℃～1200℃，时间3h～4h；
4)、二次球磨：向预烧后的粉末中加入掺杂材料，掺杂材料的用量为预烧后粉末质量的2％～5％，再次球磨破碎使物料均匀混合在一起；
5)、造粒：将二次球磨后粉末与粘合剂混合造粒；
6)、成型：将造粒后的粉末压制成所需形状得到生坯；
7)、固相烧结：将生坯烧结成所需产品；
8)、磨加工：对烧结后的产品进行磨加工。
进一步地，所述的掺杂材料为TiO2、SiO2、Co2O3中的任意一种或者三种任意比例的混合物。
进一步地，所述的粘合剂为聚乙烯醇。
进一步地，所述的粘合剂的用量为二次球磨后粉末质量的6％～10％。
本发明具有如下优点：
该电连接器用板式阵列磁芯具有集成度高、结构稳固，与配套电连接器结构匹配性强的优点，它有效的克服了管式磁芯机械强度差、安装密度低的弱点。随着多孔板式阵列结构磁芯技术的逐渐成熟和产能的逐步提高，板式阵列磁芯将逐渐替代管式磁芯，成为高密度滤波连接器的首选滤波元件。
由该电连接器用板式阵列磁芯组装成的π型滤波连接器具有体积小、节省空间，可靠性高的特点。由于内部采用了板式结构磁芯，并未改变电连接器原有的安装尺寸和方式，因此可与同类别的电连接器直接互换使用，且各项性能参数更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式和现有技术中的技术方案，下面将对实施方式和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是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种电连接器用用板式阵列磁芯的示意图；
图2为本发明实施例2提供的电连接器用用板式阵列磁芯的结构示意图；
图3为本发明实施例3提供的电连接器用用板式阵列磁芯的结构示意图；
图4为本发明实施例4提供的电连接器用用板式阵列磁芯的结构示意图；
图5为本发明实施例5提供的电连接器用用板式阵列磁芯的结构示意图；
图6为本发明实施例6提供的电连接器用用板式阵列磁芯的结构示意图；
图7为本发明实施例7提供的电连接器用用板式阵列磁芯的结构示意图；
图中：1-磁芯板2-小孔3-第一标识孔4-第二标识孔5-第三标识孔6-大孔7-键位槽。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在允许的情况下，本发明中各实施例可以进行相互组合。
实施例1
参见图1，该电连接器用板式阵列磁芯包括磁芯板1，在磁芯板1上有多个小孔2。本实施例的磁芯板1为矩形，在磁芯板1上设有两行小孔2，两行小孔2交错设置。
该电电连接器用板式阵列磁芯的制备方法包括以下步骤：
1)、配料：将45mol％的Fe2O3、26mol％的NiO、29mol％的ZnO混合配制基料；
2)、一次球磨：将基料通过球磨均匀的混合在一起；
3)、预烧：混合后的基料进行预烧，预烧温度在800℃～1200℃任选，时间3.5h；
4)、二次球磨：向预烧后的粉末中加入掺杂材料，掺杂材料的用量为预烧后粉末质量的2％，掺杂材料为TiO2、SiO2、Co2O3中的任意一种或者三种任意比例的混合物，再次球磨破碎使物料均匀混合在一起；
5)、造粒：将二次球磨后粉末与粘合剂混合造粒，粘合剂为聚乙烯醇，粘合剂的用量为二次球磨后粉末质量的7％；
6)、成型：将造粒后的粉末压制成所需形状得到生坯；
7)、固相烧结：将生坯烧结成所需产品；
8)、磨加工：对烧结后的产品进行磨加工。
该板式阵列磁芯的初始磁导率≥500；小孔2与小孔2、小孔2与地之间绝缘电阻，在施加直流电压100V时达到10GΩ；该板式阵列磁芯的工作温度为-55℃～125℃。
该电连接器用板式阵列磁芯具有集成度高、结构稳固，与配套电连接器结构匹配性强的优点。它有效的克服了管式磁芯机械强度差、安装密度低的弱点。随着多孔板式阵列结构磁芯技术的逐渐成熟和产能的逐步提高，它将逐渐替代管式磁芯，成为高密度滤波连接器的首选滤波元件。由该电连接器用板式阵列磁芯组装成的π型滤波连接器具有体积小、节省空间的特点。由于内部采用了板式结构磁芯，并未改变电连接器原有的安装尺寸和方式，因此可与同类别的电连接器互换使用，且性能更好。通过添加掺杂材料能够改善铁氧体的微观结构，有效提高其磁导率。
实施例2
参见图2，本实施例电连接器用板式阵列磁芯的磁芯板1为圆形。磁芯板1的直径为7.7mm，厚度为2.5mm。在磁芯板1上设有多个规则分布的小孔2。
该连接器用板式阵列磁芯的制备方法包括以下步骤：
1)、配料：将48mol％的Fe2O3、30mol％的NiO、22mol％的ZnO混合配制基料；
2)、一次球磨：将基料通过球磨均匀的混合在一起；
3)、预烧：混合后的基料进行预烧，预烧温度在800℃～1200℃任选，时间4h；
4)、二次球磨：向预烧后的粉末中加入掺杂材料，掺杂材料的用量为预烧后粉末质量的4％，掺杂材料为TiO2、SiO2、Co2O3中的任意一种或者三种任意比例的混合物，再次球磨破碎使物料均匀混合在一起；
5)、造粒：将二次球磨后粉末与粘合剂混合造粒，粘合剂为聚乙烯醇，粘合剂的用量为二次球磨后粉末质量的8％；
6)、成型：将造粒后的粉末压制成所需形状得到生坯；
7)、固相烧结：将生坯烧结成所需产品；
8)、磨加工：对烧结后的产品进行磨加工。
该板式阵列磁芯的初始磁导率≥500；小孔2与小孔2、小孔2与地之间绝缘电阻在直流电源100V时达到10GΩ；该板式阵列磁芯的的工作温度为-55℃～125℃。
该电连接器用板式阵列磁芯具有集成度高、结构稳固，与配套电连接器结构匹配性强的优点。它有效的克服了管式磁芯温度稳定性差、机械强度差、安装密度低的弱点。随着多孔板式阵列结构磁芯技术的逐渐成熟和产能的逐步提高，它将逐渐替代管式磁芯，成为高密度滤波连接器的首选滤波元件。由该电连接器用板式阵列磁芯组装成的π型滤波连接器具有体积小、节省空间的特点。由于内部采用了板式结构磁芯，并未改变电连接器原有的安装尺寸和方式，因此可以与同类别的电连接器互换使用，且性能更好。通过添加掺杂材料能够改善铁氧体的微观结构，有效提高其磁导率。
实施例3
参见图3，本实施例中磁芯板1的直径为7.7mm，厚度为2.5mm。在磁芯板1上设规则分布的小孔2，在磁芯板1的圆周外侧开设有方向标识孔，假设第一标识孔3的中心与磁芯板1圆心的连线为L1，第二标识孔4和第三标识孔5的中心与磁芯板1圆心的连线分别为L2和L3，L1与L2的夹角为30度，而L1与L3的夹角为45度。这样就可以标记产品方向，便于在后期进行组装使用。
该电连接器用板式阵列磁芯的制备方法包括以下步骤：
1)、配料：将50mol％的Fe2O3、26mol％的NiO、24mol％的ZnO混合配制基料；
2)、一次球磨：将基料通过球磨均匀的混合在一起；
3)、预烧：混合后的基料进行预烧，预烧温度800℃～1200℃任选，时间3h；
4)、二次球磨：向预烧后的粉末中加入掺杂材料，掺杂材料的用量为预烧后粉末质量的5％，掺杂材料为TiO2、SiO2、Co2O3三者任意比例的混合物，再次球磨破碎使物料均匀混合在一起；通过添加掺杂材料能够改善铁氧体的微观结构，有效提高其磁导率；
5)、造粒：将二次球磨后粉末与粘合剂混合造粒，粘合剂为聚乙烯醇，粘合剂的用量为二次球磨后粉末质量的10％；
6)、成型：将造粒后的粉末压制成所需形状得到生坯；
7)、固相烧结：将生坯烧结成所需产品；
8)、磨加工：对烧结后的产品进行磨加工。
该板式阵列磁芯的初始磁导率：≥500；小孔2与小孔2、小孔2与地之间绝缘电阻在直流电源100V时达到10GΩ；该板式阵列磁芯的工作温度：-55℃～125℃。本实施例的磁芯板1圆周上开设有方向标识孔，通过方向标识孔可以确定小孔2的位置，方便安装。
实施例4
参见图4，本实施例的磁芯为混装型磁芯，在磁芯板1上开设有小孔2的同时，在磁芯板1上还开设有多个孔6，通过小孔2和孔6不同的孔径、数量和位置的组合，共同决定磁芯的电感值、Q值满足连接器的插入损耗、截止频率等关键参数，即孔6和小孔2一同决定了产品的电性能。可以根据产品的具体应用环境及客户需求进行调整。
该电连接器用板式阵列磁芯的制备方法包括以下步骤：
1)、配料：将55mol％的Fe2O3、22mol％的NiO、23mol％的ZnO混合配置基料；
2)、一次球磨：将基料通过球磨均匀的混合在一起；
3)、预烧：混合后的基料进行预烧，预烧温度800℃～1200℃任选，时间3.5h；
4)、二次球磨：向预烧后的粉末中加入掺杂材料，掺杂材料的用量为预烧后粉末质量的2％～5％，掺杂材料为TiO2、SiO2、Co2O3中的任意一种，再次球磨破碎使物料均匀混合在一起，通过添加掺杂材料能够改善铁氧体的微观结构，有效提高其磁导率。
5)、造粒：将二次球磨后粉末与粘合剂混合造粒，粘合剂为聚乙烯醇，粘合剂的用量为二次球磨后粉末质量的9％；
6)、成型：将造粒后的粉末压制成所需形状得到生坯；
7)、固相烧结：将生坯烧结成所需产品；
8)、磨加工：对烧结后的产品进行磨加工。
由该电连接器用板式阵列磁芯组装成的π型滤波连接器具有体积小、节省空间的特点。由于内部采用了板式结构磁芯，并未改变电连接器原有的安装尺寸和方式，因此可以与同类别的电连接器互换使用，且性能更好。通过添加掺杂材料能够改善铁氧体的微观结构，有效提高其磁导率。
实施例5
参见图5，本实施例中在磁芯板1上的小孔2关于Y轴对称，那么可以仅在磁芯板1上开设一个键位槽7，作为其方向标识，键位槽7可以为矩形，也可以为半圆形等其他形状。
实施例6
参见图6，本实施例中磁芯板1上的小孔2也可以采用图示布局，磁芯板1上的方向标识包括键位槽7，第二标识孔3与第三标识孔4的夹角为30度，第二标识孔4和第三标识孔5的夹角为45度，键位槽7为矩形或半圆形。
实施例7
参见图7，本实施例中的磁芯板1为异形，在磁芯板1上开设有多个小孔2和多个孔6，孔6分布在磁芯板1的中部，通过小孔2和孔6不同的孔径、数量和位置的组合，共同决定磁芯的电感值、Q值参数对连接器的插入损耗、截止频率等关键参数，即孔6和小孔2一同决定了产品的电性能。可以根据产品的具体应用环境及客户需求进行调整。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种电连接器用板式阵列磁芯，其特征在于：所述的电连接器用板式阵列磁芯包括磁芯板(1)，在磁芯板(1)上开设有多个小孔(2)。
2.根据权利要求1所述的电连接器用板式阵列磁芯，其特征在于：所述的磁芯板(1)为圆形，在磁芯板(1)的圆周外侧开设有方向标识孔。
3.根据权利要求2所述的电连接器用板式阵列磁芯，其特征在于：所述的磁芯板(1)的直径为3mm～50mm，厚度为0.5mm～4mm。
4.根据权利要求1所述的电连接器用板式阵列磁芯，其特征在于：所述的磁芯板(1)为矩形。
5.权利要求1～4任一项所述的电连接器用板式阵列磁芯的制备方法，其特征在于：所述的电连接器用板式阵列磁芯的制备方法包括以下步骤：
1)、配料：将45mol％～55mol％的Fe2O3、20mol％～30mol％的NiO、20mol％～29mol％的ZnO混合配制基料；
2)、一次球磨：将基料通过球磨均匀的混合在一起；
3)、预烧：混合后的基料进行预烧，预烧温度为800℃～1200℃，时间3h～4h；
4)、二次球磨：向预烧后的粉末中加入掺杂材料，掺杂材料的用量为预烧后粉末质量的2％～5％，再次球磨破碎使物料均匀混合在一起；
5)、造粒：将二次球磨后粉末与粘合剂混合造粒；
6)、成型：将造粒后的粉末压制成所需形状得到生坯；
7)、固相烧结：将生坯烧结成所需产品；
8)、磨加工：对烧结后的产品进行磨加工。
6.根据权利要求5所述的电连接器用板式阵列磁芯的制备方法，其特征在于：所述的掺杂材料为TiO2、SiO2、Co2O3中的任意一种或者三种任意比例的混合物。
7.根据权利要求5所述的电连接器用板式阵列磁芯的制备方法，其特征在于：所述的粘合剂为聚乙烯醇。
8.根据权利要求5或7所述的电连接器用板式阵列磁芯的制备方法，其特征在于：所述的粘合剂的用量为二次球磨后粉末质量的6％～10％。
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