CN113012924B - 一种耐腐蚀一体成型电感粉料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种耐腐蚀一体成型电感粉料的制备方法,包括如下步骤:S1、对磁性材料进行改性;S2、改性后的磁性材料造粒;S3、造粒完成的物料进行一次低温烘干,所述一次低温烘干的条件为:温度:30‑50℃,时间:30‑80分钟;S4、将物料进行二次低温烘干,所述二次烘干的条件为:温度:50‑80℃,时间:80‑120分钟;S5、向烘干完成的物料中加入润滑剂,机械搅拌混匀得到所需耐腐蚀一体成型电感粉料。本发明通过对原有磁性材料进行改性,保证电感产品的Q值及感值在符合规格要求的同时,达到免喷漆且防锈防腐蚀的优良特性,本方案可有效降低产品制造过程的生产成本,并能使产品满足在潮湿、湿热的环境下正常发挥功效。
Description
技术领域
本发明属于电感相关技术领域,特别涉及一种耐腐蚀一体成型电感粉料的制备方法。
背景技术
一体成型电感又称之为压膜电感,是一体成型电感机将铁粉压铸而成的电感。一体成型电感包括座体和绕组本体,座体由绕组本体埋入金属磁性粉末内部压铸而成,表面封装引脚为绕组本体的引出脚直接成形于座体表面。一体成型电感使用表面贴片封装,被归为贴片电感的一种。
因为一体成型电感高温和高频环境下仍保持优良的温升电流及饱和电流。所以在数码产品,信息通讯设备,汽车及家电领域都有应用。一体成型电感常见与以下产品:
1、平板电脑(PAD),笔记本电脑,台式机,个人游戏机。如ADM显卡中就有多个一体成型电感
2、通讯网络设备,车载导航系统
3、DC/DC转换器、充电电源、继电器、差模滤波电感器等等。
较传统的电感器,一体成型电感拥有如下优点:
1、低损耗,低阻抗,无引线端头,寄生电容小。采用一体成型结构,坚实牢固,磁路封闭、具有良好的的磁屏蔽性和EMI性能
2、体积小、贴片式封装,适合集成板密集自动安装。
3、适用于大功率、大电流电路,可在高频环境(工作频率可达5MHz以上)和高温环境下仍保持优良的温升电流及饱和电流特性。
现有技术中的一体成型电感的缺点是做工比传统电感要复杂,需求更好的电感生产设备和技术,因此电感生产成本较高。当前一体成型电感多采用合金粉或羰基铁粉,并需要采用喷涂工艺,做防锈和防腐蚀处理。喷涂工艺环节复杂,需要对电感的端子料片进行防护,并且使用的喷涂涂料有较大的气味,不利于生产和操作。
为此,提出一种耐腐蚀一体成型电感粉料的制备方法。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种耐腐蚀一体成型电感粉料的制备方法,包括如下步骤:
S1、对磁性材料进行改性;
S2、改性后的磁性材料造粒;
S3、造粒完成的物料进行一次低温烘干,所述一次低温烘干的条件为:温度:30-50℃,时间:30-80分钟;
S4、将物料进行二次低温烘干,所述二次烘干的条件为:温度:50-80℃,时间:80-120分钟;
S5、向烘干完成的物料中加入润滑剂,机械搅拌混匀得到所需耐腐蚀一体成型电感粉料。
更进一步地,所述对磁性材料进行改性包括:
取羰基铁粉在浓度为0.5-1.5%的磷化液中浸泡10-16分钟,滤出液体;
放入抽风烘箱中进行150℃烘烤120分钟,取出晾置至室温。
更进一步地,所述对磁性材料进行改性还包括:
将耐腐蚀金属粉末加入有机粘结剂中,加入稀释剂,机械搅拌均匀,得到混合物A;
混合物A加入磷化羰基铁粉,机械搅拌均匀,得到改性磁性材料。
更进一步地,所述对磁性材料进行改性还包括:
将得到的改性磁性材料放入球磨机进行机械球磨,以80r/min的转速进行球磨,球磨时间为4-8h;
球磨完成后,将改性磁性材料低温干燥处理3h,处理条件为:40-60℃;
将低温干燥处理后的改性磁性材料在氮气条件下进行热处理5-6h,热处理的温度为:600-900℃。
更进一步地,所述耐腐蚀金属粉末的质量分数为所述磷化羰基铁粉质量分数的5%-12%。
更进一步地,所述有机粘接剂与所述稀释剂的稀释比例为1∶1.5-5。
更进一步地,所述耐腐蚀金属粉末包括金属镍粉、金属铬粉、金属铌粉、金属钼粉、金属钴粉、镍铬合金粉末、镍钴合金粉末中的一种或多种。
更进一步地,所述有机粘接剂为环氧树脂或酚醛树脂。
更进一步地,所述稀释剂为无水乙醇或丙酮。
更进一步地,所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁或二硫化钼。
本发明的一种耐腐蚀一体成型电感粉料的制备方法,通过对原有磁性材料进行改性,保证电感产品的Q值及感值在符合规格要求的同时,达到免喷漆且防锈防腐蚀的优良特性。本方案可有效降低产品制造过程的生产成本,并能使产品满足在潮湿、湿热的环境下正常发挥功效。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图所指出的结构来实现和获得。
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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是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的附图。
图1为本发明耐腐蚀一体成型电感粉料的制备方法流程示意图。
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,下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明,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。
一体成型电感又称之为压膜电感,是一体成型电感机将铁粉压铸而成的电感。一体成型电感包括座体和绕组本体,座体由绕组本体埋入金属磁性粉末内部压铸而成,表面封装引脚为绕组本体的引出脚直接成形于座体表面。
现有技术中的一体成型电感做工比传统电感要复杂,需求更好的电感生产设备和技术,因此电感生产成本较高。当前一体成型电感多采用合金粉或羰基铁粉,并需要采用喷涂工艺,做防锈和防腐蚀处理。喷涂工艺环节复杂,需要对电感的端子料片进行防护,并且使用的喷涂涂料有较大的气味,不利于生产和操作。
为解决上述问题,本发明提出一种耐腐蚀一体成型电感粉料的制备方法,如图1所示,包括如下步骤:
S1、对磁性材料进行改性;
S2、改性后的磁性材料造粒;
S3、造粒完成的物料进行一次低温烘干,所述一次低温烘干的条件为:温度:30-50℃,时间:30-80分钟;
S4、将物料进行二次低温烘干,所述二次烘干的条件为:温度:50-80℃,时间:80-120分钟;
S5、向烘干完成的物料中加入润滑剂,机械搅拌混匀得到所需耐腐蚀一体成型电感粉料。
现有技术中对电感粉料造粒之后直接进行一次性烘干,导致电感粉料的密度和强度较低,在使用到一体成型电感时,效果不佳。
本申请中通过将改性后的磁性材料进行分阶段的烘干,能够增加粉料本体的强度,提高粉料的致密性,便于制成的电感粉料均匀紧密的贴合在电感表面,使用在一体成型电感上时,能够显著提高一体成型电感的耐腐蚀耐锈性能。
其中,对磁性材料进行改性包括:
取羰基铁粉在浓度为0.5-1.5%的磷化液中浸泡10-16分钟,滤出液体;
放入抽风烘箱中进行150℃烘烤120分钟,取出晾置至室温;
将耐腐蚀金属粉末加入有机粘结剂中,加入稀释剂,机械搅拌均匀,得到混合物A;
混合物A加入磷化羰基铁粉,机械搅拌均匀,得到改性磁性材料。
其中,所述对磁性材料进行改性还包括:
将得到的改性磁性材料放入球磨机进行机械球磨,以80r/min的转速进行球磨,球磨时间为4-8h;
球磨完成后,将改性磁性材料低温干燥处理5h,处理条件为:40-60℃;
将低温干燥处理后的改性磁性材料在氮气条件下进行热处理5-6h,热处理的温度为:600-900℃。
其中,所述耐腐蚀金属粉末的质量分数为所述磷化羰基铁粉质量分数的5%-12%。
其中,所述有机粘接剂与所述稀释剂的稀释比例为1∶1.5-5。
其中,所述耐腐蚀金属粉末包括金属镍粉、金属铬粉、金属铌粉、金属钼粉、金属钴粉、镍铬合金粉末、镍钴合金粉末中的一种或多种。
其中,所述有机粘接剂为环氧树脂或酚醛树脂。
其中,所述稀释剂为无水乙醇或丙酮。
其中,所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁或二硫化钼。
其中,所述润滑剂为物料总质量分数的1-4%。
实施例1
取粒径大小为10-25微米的羰基铁粉,将羰基铁粉在浓度为0.5%的磷化液中浸泡15分钟,滤出液体;
放入抽风烘箱中进行150℃烘烤120分钟,取出晾置;
在酚醛树脂中添加金属镍粉末(国药试剂,分析纯3N,≥99.0%),金属镍粉末占羰基铁粉重量的5%,用无水乙醇(国药试剂,分析纯,≥99.7%)为稀释剂,有机粘接剂与稀释剂的稀释比例为1∶5;
粉料中添加上一步所得有机粘接剂,搅拌均匀,并在干燥前进行造粒;将粉料放进烘箱45℃烘烤60分钟,75℃烘烤90分钟;然后加入2%的硬脂酸镁润滑剂,搅拌均匀。
将得到的改性磁性材料放入球磨机进行机械球磨,以80r/min的转速进行球磨,球磨时间为5h;
球磨完成后,将改性磁性材料低温干燥处理5h,处理条件为:60℃;
将低温干燥处理后的改性磁性材料在氮气条件下进行热处理6h,热处理的温度为:800℃。
将点焊线圈线径0.5mm,内径2.2mm,圈数5.5匝放入粉末中,以6吨/cm2压力压制成6mm×6mm×3mm的电感,作为一体成型电感。
用英国稳科公司WK6500B电感分析仪在100kHz、0.25V情况下测试一体成型电感的感值L、品质因素Q。使用上海拓丰仪器公司TF-310C盐雾试验设备观察电感的耐盐雾特性,其中盐雾浓度为5%,温度保持恒温25℃。使用重庆银河公司SDJ401试验设备在85℃、湿度85%条件下观察电感的耐高温高湿特性。高温高湿及盐雾实验分别观察48小时、72小时后的电感表面变化情况。
实施例2
取粒径大小为10-25微米的羰基铁粉,将羰基铁粉在浓度为1.5%的磷化液中浸泡25分钟,滤出液体;
放入抽风烘箱中进行150℃烘烤100分钟,取出晾置;
在酚醛树脂中添加金属钴粉末(国药试剂,分析纯3N,≥99.0%),金属钴粉末占羰基铁粉重量的10%,用无水乙醇(国药试剂,分析纯,≥99.7%)为稀释剂,有机粘接剂与稀释剂的稀释比例为1∶1.5;
粉料中添加上一步所得有机粘接剂,搅拌均匀,并在干燥前进行造粒;将粉料放进烘箱50℃烘烤70分钟,75℃烘烤100分钟;然后加入3%的硬脂酸镁润滑剂,搅拌均匀,得到处理好的磁性粉末。
将点焊线圈线径0.5mm,内径2.2mm,圈数5.5匝放入粉末中,以6吨/cm2压力压制成6mm×6mm×3mm的电感,作为一体成型电感。
用英国稳科公司WK6500B电感分析仪在100kHz、0.25V情况下测试一体成型电感的感值L、品质因素Q。使用上海拓丰仪器公司TF-310C盐雾试验设备观察电感的耐盐雾特性,其中盐雾浓度为5%,温度保持恒温25℃。使用重庆银河公司SDJ401试验设备在85℃、湿度85%条件下观察电感的耐高温高湿特性。高温高湿及盐雾实验分别观察48小时、72小时后的电感表面情况。
实施例3
取粒径大小为10-25微米的羰基铁粉,将羰基铁粉在浓度为1%的磷化液中浸泡25分钟,滤出液体;
放入抽风烘箱中进行150℃烘烤100分钟,取出晾置;
在酚醛树脂中添加金属镍铬合金粉末(中航迈特GH4169,NiCr≥97.0%),合金钴粉末占羰基铁粉重量的8%,用无水乙醇(国药试剂,分析纯,≥99.7%)为稀释剂,有机粘接剂与稀释剂的稀释比例为1∶2.5;
粉料中添加上一步所得有机粘接剂,搅拌均匀,并在干燥前进行造粒;将粉料放进烘箱45℃烘烤50分钟,80℃烘烤90分钟;然后加入2%的硬脂酸镁润滑剂,搅拌均匀,得到处理好的磁性粉末。
将点焊线圈线径0.5mm,内径2.2mm,圈数5.5匝放入粉末中,以6吨/cm2压力压制成6mm×6mm×3mm的电感,作为一体成型电感。
用英国稳科公司WK6500B电感分析仪在100kHz、0.25V情况下测试一体成型电感的感值L、品质因素Q。使用上海拓丰仪器公司TF-310C盐雾试验设备在盐雾浓度为5%、温度25℃条件下观察电感的耐盐雾特性。使用重庆银河公司SDJ401试验设备在85℃、湿度85%条件下观察电感的耐高温高湿特性。高温高湿及盐雾实验分别观察48小时、72小时后的电感表面情况。
对比例1
本例与实施例1的区别之处在于制备复合软磁金属粉末时未添加金属镍粉末,采用本例制备的复合软磁金属粉末制备一体成型电感,并进行性能测试,测试结果见表1。
对比例2
本例与实施例2的区别之处在于制备复合软磁金属粉末时未添加金属钴粉末,采用本例制备的复合软磁金属粉末制备一体成型电感,并进行性能测试,测试结果见表1。
对比例3
本例与实施例3的区别之处在于制备复合软磁金属粉末时未添加金属镍铬合金粉末,采用本例制备的复合软磁金属粉末制备一体成型电感,并进行性能测试,测试结果见表1。
表1.一体成型电感性能测试结果
说明:腐蚀面积比例按照电感成品六个面可见腐蚀总面积测算。
由表1的结果可知,通过本申请技术方案所制得的一体成型电感粉料在无需喷漆的情况下,产品依然能够满足一体成型电感在高温高湿及盐雾条件下具有防锈防腐蚀的优良特性,节省了制备工艺步骤,提高了制备效率,有效降低产品制造过程的生产成本。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种耐腐蚀一体成型电感粉料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、对磁性材料进行改性:
取羰基铁粉在浓度为0.5-1.5%的磷化液中浸泡10-16分钟,滤出液体;
放入抽风烘箱中进行150℃烘烤120分钟,取出晾置至室温;
将耐腐蚀金属粉末加入有机粘结剂中,加入稀释剂,机械搅拌均匀,得到混合物A,所述耐腐蚀金属粉末包括金属镍粉、金属铬粉、金属铌粉、金属钼粉、金属钴粉、镍铬合金粉末、镍钴合金粉末中的一种或多种;所述有机粘结剂为环氧树脂或酚醛树脂;所述稀释剂为无水乙醇或丙酮;
混合物A加入磷化羰基铁粉,机械搅拌均匀,得到改性磁性材料;
S2、改性后的磁性材料造粒;
S3、造粒完成的物料进行一次低温烘干,所述一次低温烘干的条件为:温度:30-50℃,时间:30-80分钟;
S4、将物料进行二次低温烘干,所述二次低温烘干的条件为:温度:>50且≤80℃,时间:80-120分钟;
S5、向烘干完成的物料中加入润滑剂,所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁或二硫化钼;机械搅拌混匀得到所需耐腐蚀一体成型电感粉料。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀一体成型电感粉料的制备方法,其特征在于:所述对磁性材料进行改性还包括:
将得到的改性磁性材料放入球磨机进行机械球磨,以80r/min的转速进行球磨,球磨时间为4-8h;
球磨完成后,将改性磁性材料低温干燥处理3h,处理条件为:40-60℃;
将低温干燥处理后的改性磁性材料在氮气条件下进行热处理5-6h,热处理的温度为:600-900℃。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀一体成型电感粉料的制备方法,其特征在于:所述耐腐蚀金属粉末的质量分数为所述磷化羰基铁粉的质量分数的5%-12%。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的耐腐蚀一体成型电感粉料的制备方法,其特征在于:所述有机粘结剂与所述稀释剂的稀释比例为1∶1.5-5。
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GR01 | Patent grant | ||
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