CN113793750B - 一种适用于低压成型的一体化电感材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种适用于低压成型的一体化电感材料及其制备方法。将表面包覆的铁硅铬粉体与环氧树脂按不同比例均匀混合,经过双螺杆挤出机熔融共混,将挤出料用破碎机破碎成粉体,制得高、低固含量挤出料粉末,按照不同比例(高固含量和低固含量比例为3~5:7~5)进行机械搅拌混合均匀,得到一种具有较高流动性较高固含量的一体化电感材料。本发明解决了高固含量时铁硅铬粉体均匀分散时流动性差的缺陷,能够保证在较高整体填充量下获得较高的流动性,从而适用于5MPa的低压力下成型。
Description
技术领域
本发明属于软磁复合材料领域,涉及一种适用于低压成型的一体化电感材料及其制备方法。
背景技术
随着电脑主板技术的发展和电源技术的发展,电脑CPU主频越来越高,因此对稳定供电和滤波方面都有有很高的要求,一体化电感解决了这个问题,它能在大电流的条件下长期工作,并能为CPU稳定供电。一体化电感包括座体和绕组本体,座体将绕组本体埋入金属磁性粉末内部压铸而成,SMD引脚为绕组本体的引出脚直接成形于座体表面,较传统电感有更高的电感和更小的漏电感,电感为SMD结构设计,使用时既不会损坏电感,又能提高生产效率。一体化电感已被广泛应用于工控主板、显卡、平板电脑、笔记本电脑、车载设备、分配电源系统、DC/DC转换器、LED路灯设备、通讯设备和医疗设备等电子行业领域。为了追求优良的性能,一体化电感材料向着高固含量、高磁导率、低磁损耗、高电阻等方面发展,但保持高固含量的同时,电感材料的流动性显著减弱。封装时,电感材料的流动性好坏直接影响着封装成品的质量的优劣。
目前,采用冷压成型可以获得98%及以上的高固含量磁粉/环氧树脂复合一体成型电感材料,但其成型压力较高,成型时金属线圈受到的应力也较大,依靠降低固含量来提高电感料成型时流动性可以减小所用压力,然而,固含量降低又导致了磁导率的严重下降,因此,如何获得较高固含量下较高的流动性,从而降低成型压力(低于5MPa),是制备一体成型电感材料的关键技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种适用于低压成型的一体化电感材料的制备方法,具体是用聚乙烯醇缩丁醛对铁硅铬磁粉进行表面处理,环氧磁粉经过挤出-破碎-高低固含量混合机械搅拌混合,精确控制高、低固含量混合比例与两次共混挤出工艺条件,获得性能优良的一体化电感材料。
本发明一种适用于低压成型的一体化电感材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤(1)、在铁硅铬磁粉中加入无水乙醇,搅拌混合均匀,然后加入聚乙烯醇缩丁醛,混合、烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体;其中铁硅铬粉与聚乙烯醇缩丁醛的质量比为100:0.25~1;
作为优选,混合时间为1~2h,烘干温度为60~65℃;
步骤(2)、将表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体与环氧树脂均匀混合,经过双螺杆挤出机熔融共混,破碎后得到高固含量的挤出料粉末;其中铁硅铬磁粉与环氧树脂的质量比为95~97:5~3;
作为优选,双螺杆挤出机的各料筒温度如下:105℃、105℃、105℃、105℃、110℃;
作为优选,双螺杆挤出机的螺杆转速为30rad/s;
作为优选,高固含量的挤出料粉末的粒径为100~200μm;
作为优选,环氧树脂选用临甲酚醛环氧树脂;
步骤(3)、将表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体与环氧树脂均匀混合,再经过双螺杆挤出机熔融共混,破碎后得到低固含量的挤出料粉末;其中铁硅铬磁粉与环氧树脂的质量比为90~92:8~10;
作为优选,双螺杆挤出机的各料筒温度如下:85℃、85℃、85℃、85℃、90℃;
作为优选,双螺杆挤出机的螺杆转速为20rad/s;
作为优选,低固含量的挤出料粉末的粒径为100~200μm;
步骤(4)、将步骤(2)(3)中得到的高、低固含量挤出料粉末按照质量比3~5:7~5进行混合,机械搅拌混均后得到一种具有较高流动性较高固含量的一体化电感材料。
本发明的另一个目的是提供一种适用于低压成型的一体化电感材料,采用以上方法制备得到。
本发明的有益效果如下:
本发明通过在铁硅铬磁粉表面包覆聚乙烯醇缩丁醛,来改善高固含量下铁硅铬与环氧树脂的相容性,并提高电感材料的耐冲击性和柔顺性。然后分别制备高固含量和低固含量两种铁硅铬/环氧树脂复合材料,再将两种复合材料进行复合得到一体成型电感材料。在制备一体成型电感过程中,该材料在高温和压力作用下,环氧树脂发生变形,低固含量形成浆料并包裹高固含量粉体,形成类似于“泥浆-小石子”的流动状态,从而带动高固含量粉体流动,最终获得固含量高同时流动性好的一体成型电感材料。本发明解决了高固含量时铁硅铬粉体均匀分散时流动性差的缺陷,能够保证在较高整体填充量下获得较高的流动性,从而适用于5MPa的低压力下成型。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1
(1)将970g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入2.425g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体。取950g表面包覆的铁硅铬粉体与50g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为X1;
(2)将940g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入2.35g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体。取920g表面包覆的铁硅铬粉体与80g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在85℃、85℃、85℃、85℃、90℃熔融共混,螺杆转速20rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为Y1;
(3)将500g X1与500g Y1机械搅拌混合均匀,得到铁硅铬软磁复合材料粉末。
(4)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
实施例2
(1)将970g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入4.85g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体。取950g表面包覆的铁硅铬粉体与50g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为X2;
(2)将940g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入9.4g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取920g表面包覆的铁硅铬粉体与80g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在85℃、85℃、85℃、85℃、90℃熔融共混,螺杆转速20rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为Y2;
(3)将300g X2与700g Y2机械搅拌混合均匀,得到铁硅铬软磁复合材料粉末。
(4)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
实施例3
(1)将980g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入9.8g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体。取960g表面包覆的铁硅铬粉体与40g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为X3;
(2)将940g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入9.4g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取920g表面包覆的铁硅铬粉体与80g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在85℃、85℃、85℃、85℃、90℃熔融共混,螺杆转速20rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为Y3;
(3)将500g X3与500g Y3机械搅拌混合均匀,得到铁硅铬软磁复合材料粉末。
(4)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
实施例4
(1)将980g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入2.45g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取960g表面包覆的铁硅铬粉体与40g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为200μm的粉末,记为X4;
(2)(2)将940g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入4.7g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取920g表面包覆的铁硅铬粉体与80g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在85℃、85℃、85℃、85℃、90℃熔融共混,螺杆转速20rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为200μm的粉末,记为Y4;
(3)将500g X4与500g Y4机械搅拌混合均匀,得到铁硅铬软磁复合材料粉末。
(4)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
实施例5
(1)将980g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入2.45g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取960g表面包覆的铁硅铬粉体与40g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为200μm的粉末,记为X5;
(1)(2)将940g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入9.4g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取920g表面包覆的铁硅铬粉体与80g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在85℃、85℃、85℃、85℃、90℃熔融共混,螺杆转速20rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为200μm的粉末,记为Y5;
(3)将300g X5与700g Y5机械搅拌混合均匀,得到铁硅铬软磁复合材料粉末。
(4)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
实施例6
(1)将990g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入2.475g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取970g表面包覆的铁硅铬粉体与30g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为X6;
(2)将940g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入4.7g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取920g表面包覆的铁硅铬粉体与80g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在85℃、85℃、85℃、85℃、90℃熔融共混,螺杆转速20rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为200μm的粉末,记为Y6;
(3)将300g X6与700g Y6机械搅拌混合均匀,得到铁硅铬软磁复合材料粉末。
(4)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
实施例7
(1)将990g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入2.475g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取970g表面包覆的铁硅铬粉体与30g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为X7;
(2)(2)将940g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入4.7g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取920g表面包覆的铁硅铬粉体与80g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在85℃、85℃、85℃、85℃、90℃熔融共混,螺杆转速20rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为Y7;
(3)将400g X7与600g Y7机械搅拌混合均匀,得到铁硅铬软磁复合材料粉末。
(4)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
实施例8
(1)将990g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入2.95g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取970g表面包覆的铁硅铬粉体与30g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为X8;
(2)将940g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入9.4g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取920g表面包覆的铁硅铬粉体与80g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在85℃、85℃、85℃、85℃、90℃熔融共混,螺杆转速20rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为Y8;
(3)将400g X8与600g Y8机械搅拌混合均匀,得到铁硅铬软磁复合材料粉末。
(4)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
比较例1
(1)将990g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,搅拌混合2h于60℃烘干,得到铁硅铬粉体,取970g铁硅铬粉体与30g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为P1;
(2)将940g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,搅拌混合2h于60℃烘干,得到铁硅铬粉体,取920g铁硅铬粉体与80g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在85℃、85℃、85℃、85℃、90℃熔融共混,螺杆转速20rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为Q1;
(3)将400g P1与600g Q1机械搅拌混合均匀,得到铁硅铬软磁复合材料粉末。
(4)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
比较例2
(1)将990g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入2.475g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取970g表面包覆的铁硅铬粉体与30g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为P2;
(2)将940g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入4.7g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取920g表面包覆的铁硅铬粉体与80g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在85℃、85℃、85℃、85℃、90℃熔融共混,螺杆转速20rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为Q2;
(3)将400g P2与600g Q2机械搅拌混合均匀,得到铁硅铬软磁复合材料粉末。
(4)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
比较例3
(1)将990g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入19.8g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取970g表面包覆的铁硅铬粉体与30g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为P3;
(2)将940g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入18.8g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取920g表面包覆的铁硅铬粉体与80g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在85℃、85℃、85℃、85℃、90℃熔融共混,螺杆转速20rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为Q3;
(3)将400g P3与600g Q3机械搅拌混合均匀,得到铁硅铬软磁复合材料粉末。
(4)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
比较例4
(1)将990g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入2.475g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取970g表面包覆的铁硅铬粉体与30g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为P4;
(2)将940g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入4.7g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,取920g表面包覆的铁硅铬粉体与80g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在85℃、85℃、85℃、85℃、90℃熔融共混,螺杆转速20rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末,记为Q4;
(3)将900g P4与100g Q4机械搅拌混合均匀,得到铁硅铬软磁复合材料粉末。
(4)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
比较例5
(1)为了比较同样固含量下该发明对提高流动性的作用,采用与实施例3同样的总固含量配方(94%),将990g铁硅铬磁粉与500mL无水乙醇混合,加入2.475g的聚乙烯醇缩丁醛,搅拌混合2h于60℃烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体,然后取940g表面包覆的铁硅铬粉体与60g临甲酚醛环氧树脂均匀混合后,经过双螺杆挤出机在105℃、105℃、105℃、105℃、110℃熔融共混,螺杆转速30rad/s,然后将挤出料破碎成尺寸为100μm的粉末;
(2)将铁硅铬软磁复合材料粉末经热压成型机在温度180℃,压力5MPa,保压时间3min,冷却时间5min,制成外径12.72mm、内径7.6mm、高3.5mm的磁环,用E4980 LCR精密测试仪测量其磁导率,在150℃测试温度和6500g重物挤出下,使用熔体流动速率仪测试铁硅铬软磁复合材料的熔融指数。
表1:在频率为1MHz、20mT下各实施例及比较例热压成型后制得磁环的磁导率
从表中数据可以看出,当采用适当的高低固含量复配工艺时,一体成型电感材料的熔融指数明显提高,这有利于其在较低压力下致密化成型,从而获得高的磁导率。
上述实施例并非是对于本发明的限制,本发明并非仅限于上述实施例,只要符合本发明要求,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种适用于低压成型的一体化电感材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤(1)、在铁硅铬磁粉中加入无水乙醇,搅拌混合均匀,然后加入聚乙烯醇缩丁醛,混合、烘干,得到表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体;其中铁硅铬粉与聚乙烯醇缩丁醛的质量比为100:0.25~1;
步骤(2)、将表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体与环氧树脂均匀混合,经过双螺杆挤出机熔融共混,破碎后得到高固含量的挤出料粉末;其中铁硅铬磁粉与环氧树脂的质量比为95~97:5~3;
步骤(3)、将表面包覆聚乙烯醇缩丁醛的铁硅铬粉体与环氧树脂均匀混合,再经过双螺杆挤出机熔融共混,破碎后得到低固含量的挤出料粉末;其中铁硅铬磁粉与环氧树脂的质量比为90~92:8~10;
步骤(4)、将步骤(2)(3)中得到的高、低固含量挤出料粉末按照质量比3~5:7~5进行混合,机械搅拌混均后得到一种具有较高流动性较高固含量的一体化电感材料。
2.如权利要求1所述的一种适用于低压成型的一体化电感材料的制备方法,其特征在于步骤(1)混合时间为1~2h。
3.如权利要求1所述的一种适用于低压成型的一体化电感材料的制备方法,其特征在于步骤(1)烘干温度为60~65℃。
4.如权利要求1所述的一种适用于低压成型的一体化电感材料的制备方法,其特征在于步骤(2)双螺杆挤出机的各料筒温度如下:105℃、105℃、105℃、105℃、110℃。
5.如权利要求4所述的一种适用于低压成型的一体化电感材料的制备方法,其特征在于步骤(2)双螺杆挤出机的螺杆转速为30rad/s。
6.如权利要求1所述的一种适用于低压成型的一体化电感材料的制备方法,其特征在于高固含量的挤出料粉末的粒径为100~200μm;低固含量的挤出料粉末的粒径为100~200μm。
7.如权利要求1所述的一种适用于低压成型的一体化电感材料的制备方法,其特征在于环氧树脂选用临甲酚醛环氧树脂。
8.如权利要求1所述的一种适用于低压成型的一体化电感材料的制备方法,其特征在于步骤(3)双螺杆挤出机的各料筒温度如下:85℃、85℃、85℃、85℃、90℃。
9.如权利要求8所述的一种适用于低压成型的一体化电感材料的制备方法,其特征在于步骤(3)双螺杆挤出机的螺杆转速为20rad/s。
10.一种适用于低压成型的一体化电感材料,采用权利要求1-9任一所述的方法制备得到。
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