CN115083716A - 一种铁硅磁粉芯及其制备方法与电感 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铁硅磁粉芯及其制备方法与电感,所述制备方法包括如下步骤:(1)混合铁硅合金磁粉与表面处理剂,得到表面处理磁粉;(2)混合钝化剂、溶剂和步骤(1)所述表面处理磁粉,得到钝化磁粉;(3)对步骤(2)所述钝化磁粉进行有机绝缘粘结,得到粘结磁粉;(4)混合脱膜剂和步骤(3)所述粘结磁粉,得到混合磁粉料;(5)对步骤(4)所述混合磁粉料进行压制成型和退火处理,得到所述铁硅磁粉芯。由本发明提供的制备方法得到的铁硅磁粉芯提升了绝缘效果,降低了涡流损耗,改善了磁粉芯温升后损耗升高且温升过快的问题。
Description
技术领域
本发明属于软磁合金材料和粉末冶金技术领域,涉及一种铁硅磁粉芯的制备方法,尤其涉及一种铁硅磁粉芯及其制备方法与电感。
背景技术
由铁和硅两种元素组成的合金磁粉及其制造的磁粉芯,凭借较高的直流叠加特性、无噪音、低成本等特点,在交流电感、输出电感、光伏电源逆变器电感、新能源充电桩升压电感等各个方面得到了广泛应用。随着快速充电的需求和电力电子技术的发展,功率密度快速提升,对磁性电感元件也提出更高的要求,尤其是负载增加和直流叠加提高,使得铁硅磁芯需耐受更大电流。大电流将导致磁芯快速升温,这将使得铁硅损耗进一步增大,如此循环下,最终将导致磁芯失效。
金属软磁磁粉芯主要工艺过程为,将金属粉末与绝缘材料混合,由此在粉末表面形成一层均匀而致密的绝缘材料,粉末干燥后加润滑粉,然后在压机的模具中成型出所需形状产品,最后在一定气氛及温度条件下对产品做热处理,消除产品中缺陷和多余非磁性物质,得到综合性能良好的产品。从以上制造过程可知,影响磁芯损耗和温度特性的主要因素是铁硅磁粉和所用绝缘材料。铁硅合金损耗-温升是其特性,能改变其温升特性的地方,只能从绝缘材料上入手。
CN 112530656A公开了一种低损耗铁硅磁粉芯的制备方法,包括以下步骤:合金熔炼、破碎、分筛、表面处理、绝缘包覆、加润滑剂、压制成型、热处理和表面涂层处理;其中,分筛过程中采用-325目:-250目:-120目=2:3:1的质量比进行粉料配比;热处理完成后对磁粉芯表面进行涂层处理。本发明的低损耗铁硅磁粉芯的主要成分为二元系铁硅合金并添加0.22~0.25%的铬元素和0.08~0.15%的钒,硅6.7~7.0%,余量为铁。本发明制备的铁硅磁粉芯,饱和磁通密度可以达到1.6T以上,其50kHz,500Gs体积比损耗Pcv可以低至125~135mW/cm3,该发明的铁硅磁粉芯具有高饱和磁通密度低损耗的优点。
CN 113299451A公开了一种FeNi纳米粒子/环氧树脂复合包覆的铁硅磁粉芯,其制备方法包括粉末混合步骤、改性步骤、绝缘包覆步骤、烘干步骤、模压成型步骤和真空退火处理步骤。该发明以铁硅粉末为主体,表面构建一层FeNi纳米颗粒/环氧树脂包覆层,所得铁硅磁粉芯与现有相关产品相比,具有磁损耗低、磁导率高、产品致密度高、成本较低等优点。
以上技术方案中均有对磁粉芯的低损耗进行了改善,但是CN 112530656A还存在成型压力过高、粉末粒度级配复杂的不足,对磁芯温升后损耗变化部分未涉及公开充分的问题,另外铁硅合金制粉使用到微量元素如铬、钒等贵金属、成本增加;无法解决铁硅生锈的技术问题,也未取得降低原材料成本的效果。CN 113299451A使用成本高的纳米FeNi材料、烘干处理需在真空环境等特性工艺,另外未充分说明FeNi材料在该发明中的作用、实施例中样品的磁导率并未显著提升;同时该发明所得磁粉芯损耗高于同行业标准、没有明显优势、也并未说明损耗随磁芯温度升高后的变化规律。
因此,如何改善磁芯随温度升高其损耗也增大的问题,是软磁合金材料和粉末冶金技术领域亟需解决的。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种铁硅磁粉芯及其制备方法与电感,通过增强钝化和绝缘效果,改善了磁粉芯的散热性能,有效的解决了铁硅合金类的磁粉芯损耗高且温升过快的问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)混合铁硅合金磁粉与表面处理剂,得到表面处理磁粉;
(2)混合钝化剂、溶剂和步骤(1)所述表面处理磁粉,得到钝化磁粉;
(3)对步骤(2)所述钝化磁粉进行有机绝缘粘结,得到粘结磁粉;
(4)混合脱膜剂和步骤(3)所述粘结磁粉,得到混合磁粉料;
(5)对步骤(4)所述混合磁粉料进行压制成型和退火处理,得到所述铁硅磁粉芯。
本发明提供的制备方法通过增强钝化和绝缘效果,将铁硅磁粉芯温升后损耗升高的趋势改变为损耗维持恒定甚至稍有降低,克服了叠加增大带来的温升损耗增加问题。
本发明提供的铁硅合金磁粉为本领域常规铁硅合金磁粉,不做具体限定。
优选地,步骤(1)所述铁硅合金磁粉的粒径范围为15~150μm,例如可以是15μm、50μm、100μm、125μm或150μm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述铁硅合金磁粉中,粒径范围为75~150μm的质量占总质量40wt%以上,例如可以是40wt%、45wt%、50wt%、55wt%或65wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述铁硅合金磁粉中,粒径范围为15~35μm的质量占总质量30%以上,例如可以是30wt%、40wt%、45wt%、50wt%或55wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明提供的铁硅合金磁粉的粒径范围增加了低成本材料的使用率。
优选地,步骤(1)所述表面处理剂包括有机铝气溶胶。
本发明提供的有机铝气溶胶可有效的改善铁硅合金磁粉的表面状态,有利于其进行钝化处理。
优选地,步骤(1)所述表面处理剂的质量为铁硅合金磁粉的0.5~1.5wt%,例如可以是0.5wt%、0.8wt%、1wt%、1.2wt%或1.5wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述混合后还包括烘干。
优选地,所述烘干的温度为75~85℃,例如可以是75℃、78℃、80℃、82℃或85℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述钝化剂包括水溶性无机材料,优选为磷酸和/或磷酸二氢铝。
优选地,步骤(2)所述钝化剂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.15~2.5wt%,例如可以是0.15wt%、0.5wt%、0.8wt%、1wt%、1.2wt%、1.5wt%、2wt%或2.5wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述溶剂包括去离子水。
优选地,步骤(2)所述溶剂的质量为钝化剂的1.5~3倍,例如可以是1.5倍、1.8倍、2倍、2.5倍或3倍,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述混合后还包括干燥。
优选地,步骤(3)所述有机绝缘粘结前还包括混合硅烷偶联剂与步骤(2)所述钝化磁粉。
本发明提供的硅烷偶联剂在粘结前与钝化磁粉混合,增加了粘结剂涂覆于磁粉表面的均匀性,有利于增强粘结剂的渗透性。
所述硅烷偶联剂包括乙烯基硅烷、氨基硅烷或甲基丙烯酰氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合包括乙烯基硅烷和氨基硅烷的组合,氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷的组合,乙烯基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷的组合,或乙烯基硅烷、氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷的组合。
本发明提供的硅烷偶联剂能改善填料在树脂中的分散性及粘合力,改善无机填料与树脂之间的相容性,提高填充料的机械、电学和耐气候性能。
优选地,所述硅烷偶联剂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.15~0.5wt%,例如可以是0.15wt%、0.2wt%、0.25wt%、0.3wt%、0.4wt%或0.5wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(3)所述有机绝缘粘结的方式为:混合粘结剂溶液与步骤(2)所述钝化磁粉,干燥并过筛。
优选地,所述粘结剂溶液中粘结剂包括有机硅树脂。
优选地,所述有机硅树脂包括耐高温硅树脂和/或改性硅树脂,优选为聚甲基硅树脂和/或聚硅烷硅树脂。
本发明提供的有机硅树脂能提高粉末的绝缘性能,改善无机填料与树脂之间的相容性,改善粉末成型性和提高密度等性能。
优选地,所述粘结剂溶液中的溶剂包括丙酮。
优选地,所述粘结剂溶液中粘结剂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.3~1.5wt%,例如可以是0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.8wt%、1wt%或1.5wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,所述粘结剂溶液中溶剂的质量为粘结剂的1~5倍,例如可以是1倍、2倍、3倍、4倍或5倍,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,所述过筛的目数为80~200目,例如可以是80目、100目、150目、180目或200目,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(4)所述脱膜剂包括硬脂酸锌。
优选地,步骤(4)所述脱膜剂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.3~0.5wt%,例如可以是0.3wt%、0.35wt%、0.4wt%、0.45wt%或0.5wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(5)所述压制成型的压力为1500~1800MPa,例如可以是1500MPa、1550MPa、1600MPa、1700MPa或1800MPa,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(5)所述退火处理的最高温度为680~730℃,例如可以是680℃、690℃、700℃、710℃、720℃或730℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(5)所述退火处理的保温时间为25~35min,例如可以是25min、28min、30min、32min或35min,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(5)所述退火处理后还包括冷却与涂装油漆涂层。
优选地,所述油漆涂层的油漆材料包括环氧树脂。
作为本发明第一方面所述制备方法的一种优选技术方案,所述制备方法包括如下步骤:
(1)混合铁硅合金磁粉与有机铝气溶胶,进行75~85℃的烘干,得到表面处理磁粉;所述有机铝气溶胶的质量为铁硅合金磁粉的0.5~1.5wt%;
(2)混合钝化剂、去离子水和步骤(1)所述表面处理磁粉,进行干燥,得到钝化磁粉;所述钝化剂为所述铁硅合金磁粉的0.15~2.5wt%,所述去离子水的质量为钝化剂的1.5~3倍;所述钝化剂为磷酸和/或磷酸二氢铝;
(3)混合质量为所述铁硅合金磁粉的0.15~0.5wt%的硅烷偶联剂与步骤(2)所述钝化磁粉后,再与有机硅树脂-丙酮溶液混合,干燥并过80~200目筛,得到粘结磁粉;所述有机硅树脂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.3~1.5wt%,所述丙酮的质量为所述有机硅树脂的1~5倍;
(4)混合质量为所述铁硅合金磁粉的0.3~0.5wt%的硬脂酸锌和步骤(3)所述粘结磁粉,得到混合磁粉料;
(5)对步骤(4)所述混合磁粉料进行压力为1500~1800MPa的压制成型,再进行最高温度为680~730℃的退火处理,保温时间为25~35min,冷却后涂装环氧树脂涂层,得到所述铁硅磁粉芯;
步骤(1)所述铁硅合金磁粉中,粒径范围为75~150μm的质量占总质量40wt%以上,粒径范围为15~35μm的质量占总质量30%以上,剩余的粒径范围为35~75μm。
第二方面,本发明提供了一种铁硅磁粉芯,所述铁硅磁粉芯采用如第一方面所述的制备方法得到。
第三方面,本发明提供了一种电感,所述电感含有如第二方面所述的铁硅磁粉芯。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:
(1)由本发明提供的制备方法得到的铁硅磁粉芯提升了钝化和绝缘效果,降低了涡流损耗,改善了磁粉芯温升后损耗升高且温升过快的问题。
(2)本发明提供的制备方法工艺简单且对设备要求不高,并且降低了材料成本。
具体实施方式
为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)混合铁硅合金磁粉(硅含量5wt%,其余为铁)与质量为铁硅合金磁粉的1wt%的有机铝气溶胶(昌和JR14W,纳米铝气溶胶),进行80℃的烘干,得到表面处理磁粉;
所述铁硅合金磁粉中,粒径范围为75~150μm的质量占总质量40wt%,粒径范围为15~35μm的质量占总质量30%,剩余的粒径范围为35~75μm;
(2)混合磷酸、去离子水和步骤(1)所述表面处理磁粉,进行干燥,得到钝化磁粉;
所述磷酸的质量为所述铁硅合金磁粉的1wt%;所述去离子水的质量为磷酸的2倍;
(3)加入质量为所述铁硅合金磁粉的0.25wt%的乙烯基硅烷偶联剂于步骤(2)所述钝化磁粉中后,再与有机硅树脂(国产FJN-9802高温型有机硅)-丙酮溶液混合,干燥并过100目筛,得到粘结磁粉;
所述有机硅树脂的质量为所述铁硅合金磁粉的1wt%,所述丙酮的质量为所述有机硅树脂的3倍;
(4)混合质量为所述铁硅合金磁粉的0.4wt%的硬脂酸锌和步骤(3)所述粘结磁粉,得到混合磁粉料;
(5)对步骤(4)所述混合磁粉料进行压力为1700MPa的压制成型,再进行最高温度为700℃的退火处理,保温时间为30min,冷却后涂装环氧树脂涂层,得到所述铁硅磁粉芯。
实施例2
本实施例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)混合铁硅合金磁粉(硅含量4.5wt%,其余为铁)与质量为铁硅合金磁粉的0.5wt%的有机铝气溶胶(昌和JR14W,纳米铝气溶胶),进行85℃的烘干,得到表面处理磁粉;
所述铁硅合金磁粉中,粒径范围为75~150μm的质量占总质量45wt%,粒径范围为15~35μm的质量占总质量35%,剩余的粒径范围为35~75μm;
(2)混合磷酸二氢铝、去离子水和步骤(1)所述表面处理磁粉,进行干燥,得到钝化磁粉;
所述磷酸二氢铝的质量为所述铁硅合金磁粉的0.15wt%;所述去离子水的质量为磷酸二氢铝的1.5倍;
(3)加入质量为所述铁硅合金磁粉的0.15wt%的氨基硅烷偶联剂于步骤(2)所述钝化磁粉中后,再与聚甲基硅树脂-丙酮溶液混合,干燥并过80目筛,得到粘结磁粉;
所述聚甲基硅树脂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.3wt%,所述丙酮的质量为所述聚甲基硅树脂的1倍;
(4)混合质量为所述铁硅合金磁粉的0.3wt%的硬脂酸锌和步骤(3)所述粘结磁粉,得到混合磁粉料;
(5)对步骤(4)所述混合磁粉料进行压力为1500MPa的压制成型,再进行最高温度为730℃的退火处理,保温时间为25min,冷却后涂装环氧树脂涂层,得到所述铁硅磁粉芯。
实施例3
本实施例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)混合铁硅合金磁粉(硅含量6.5wt%,其余为铁)与质量为铁硅合金磁粉的1.5wt%的有机铝气溶胶(昌和JR14W,纳米铝气溶胶),进行75℃的烘干,得到表面处理磁粉;
所述铁硅合金磁粉中,粒径范围为75~150μm的质量占总质量42wt%,粒径范围为15~35μm的质量占总质量32%,剩余的粒径范围为35~75μm;
(2)混合磷酸、去离子水和步骤(1)所述表面处理磁粉,进行干燥,得到钝化磁粉;
所述磷酸的质量为所述铁硅合金磁粉的2.5wt%;所述去离子水的质量为磷酸的3倍;
(3)加入质量为所述铁硅合金磁粉的0.5wt%的甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂于步骤(2)所述钝化磁粉中后,再与聚硅烷硅树脂-丙酮溶液混合,干燥并过200目筛,得到粘结磁粉
所述聚硅烷硅树脂的质量为所述铁硅合金磁粉的1.5wt%,所述丙酮的质量为所述有机硅树脂的5倍;
(4)混合质量为所述铁硅合金磁粉的0.5wt%的硬脂酸锌和步骤(3)所述粘结磁粉,得到混合磁粉料;
(5)对步骤(4)所述混合磁粉料进行压力为1800MPa的压制成型,再进行最高温度为680℃的退火处理,保温时间为35min,冷却后涂装环氧树脂涂层,得到所述铁硅磁粉芯。
实施例4
本实施例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,与实施例1的区别仅在步骤(1)所述铁硅合金磁粉中,粒径范围为75~150μm的质量占总质量30wt%,粒径范围为15~35μm的质量占总质量30%,剩余的粒径范围为35~75μm。
实施例5
本实施例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,与实施例1的区别仅在步骤(1)所述铁硅合金磁粉中,粒径范围为75~150μm的质量占总质量40wt%,粒径范围为15~35μm的质量占总质量20%,剩余的粒径范围为35~75μm。
实施例6
本实施例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,与实施例1的区别仅在步骤(2)磷酸的质量为所述铁硅合金磁粉的0.1wt%。
实施例7
本实施例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,与实施例1的区别仅在步骤(2)磷酸的质量为所述铁硅合金磁粉的2.8wt%。
实施例8
本实施例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,与实施例1的区别仅在步骤(3)中与有机硅树脂-丙酮溶液混合前,不进行与硅烷偶联剂混合的操作。
实施例9
本实施例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,与实施例1的区别仅在步骤(3)中硅烷偶联剂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.1wt%。
实施例10
本实施例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,与实施例1的区别仅在步骤(3)中硅烷偶联剂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.7wt%。
实施例11
本实施例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,与实施例1的区别仅在步骤(3)中有机硅树脂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.2wt%。
实施例12
本实施例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,与实施例1的区别仅在步骤(3)中有机硅树脂的质量为所述铁硅合金磁粉的1.8wt%。
对比例1
本对比例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,与实施例1的区别仅在步骤(3)有机硅树脂替换为等质量的玻璃粉(安米T800玻璃粉)。
对比例2
本对比例提供了一种铁硅磁粉芯的制备方法,与实施例1的区别仅在步骤(3)有机硅树脂替换为等质量的二氧化硅。
将上述所得铁硅磁粉芯进行测试。
电感测试条件:绕线20匝,频率100kHz。
损耗测试条件:50kHz,100mT负载。
测试温度:25℃,50℃,100℃,150℃。
绕线22匝+22匝,输入输出同绕。
测试结果如下表1和表2所示。
表1
表2
试验编号 | 损耗(mW/cm<sup>3</sup>,25℃) | 50℃ | 100℃ | 150℃ |
实施例1 | 521.12 | 516.77 | 512.47 | 511.22 |
实施例2 | 508.40 | 507.57 | 507.52 | 503.49 |
实施例3 | 512.46 | 510.45 | 510.43 | 507.35 |
实施例4 | 535.11 | 534.28 | 528.76 | 520.63 |
实施例5 | 528.14 | 524.18 | 523.87 | 519.09 |
实施例6 | 531.31 | 530.45 | 528.29 | 525.13 |
实施例7 | 553.45 | 553.21 | 550.23 | 545.78 |
实施例8 | 529.89 | 528.77 | 524.81 | 519.23 |
实施例9 | 533.23 | 530.25 | 528.78 | 525.67 |
实施例10 | 535.78 | 530.58 | 527.48 | 519.06 |
实施例11 | 543.72 | 539.57 | 530.74 | 521.43 |
实施例12 | 574.32 | 572.62 | 570.11 | 571.04 |
对比例1 | 521.78 | 535.30 | 539.91 | 542.39 |
对比例2 | 514.52 | 527.47 | 534.20 | 537.27 |
从表1和表2中得出如下结论:
(1)从实施例1-3可知,由本发明提供的制备方法得到的铁硅磁粉芯提升了钝化和绝缘效果,降低了涡流损耗,改善了磁粉芯温升后损耗升高且温升过快的问题。
(2)从实施例4、5与实施例1的比较可知,当改变铁硅合金磁粉的粒径范围超过本发明的优选范围时,增加了磁粉芯的损耗和降低了品质,同时,35~75μm范围内的磁粉芯的量提高,增加了制备的成本。
(3)从实施例6、7与实施例1的比较可知,当改变步骤(2)钝化剂的质量超过本发明的优选范围时,增加了磁粉芯的损耗,降低了磁粉芯的电感和品质。
(4)从实施例8与实施例1的比较可知,当步骤(3)不添加硅烷偶联剂时,增加了磁粉芯的损耗,降低了磁粉芯的品质。
(5)从实施例9、10与实施例1的比较可知,当步骤(3)硅烷偶联剂的质量不在本发明的优选范围时,降低了磁粉芯的电感和品质,增加了磁粉芯的损耗。
(6)从实施例11、12与实施例1的比较可知,当步骤(3)有机硅树脂的质量不在本发明的优选范围时,降低了磁粉芯的电感和品质,增加了磁粉芯的损耗。
(7)从对比例1、2与实施例1的比较可知,当步骤(3)进行无机粘结替换有机粘结时,降低了磁粉芯的电感和品质,无法解决磁粉芯温升损耗升高的问题。
综上所述,本发明提供的制备方法得到的铁硅磁粉芯提升了钝化和绝缘效果,降低了涡流损耗,改善了磁粉芯温升后损耗升高且温升过快的问题,并且本发明提供的制备方法工艺简单且对设备要求不高,并且降低了材料成本。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种铁硅磁粉芯的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)混合铁硅合金磁粉与表面处理剂,得到表面处理磁粉;
(2)混合钝化剂、溶剂和步骤(1)所述表面处理磁粉,得到钝化磁粉;
(3)对步骤(2)所述钝化磁粉进行有机绝缘粘结,得到粘结磁粉;
(4)混合脱膜剂和步骤(3)所述粘结磁粉,得到混合磁粉料;
(5)对步骤(4)所述混合磁粉料进行压制成型和退火处理,得到所述铁硅磁粉芯。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述铁硅合金磁粉的粒径范围为15~150μm;
优选地,步骤(1)所述铁硅合金磁粉中,粒径范围为75~150μm的质量占总质量40wt%以上;
优选地,步骤(1)所述铁硅合金磁粉中,粒径范围为15~35μm的质量占总质量30%以上;
优选地,步骤(1)所述表面处理剂包括有机铝气溶胶;
优选地,步骤(1)所述表面处理剂的质量为铁硅合金磁粉的0.5~1.5wt%;
优选地,步骤(1)所述混合后还包括烘干;
优选地,所述烘干的温度为75~85℃。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述钝化剂包括水溶性无机材料,优选为磷酸和/或磷酸二氢铝;
优选地,步骤(2)所述钝化剂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.15~2.5wt%;
优选地,步骤(2)所述溶剂包括去离子水;
优选地,步骤(2)所述溶剂的质量为钝化剂的1.5~3倍;
优选地,步骤(2)所述混合后还包括干燥。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述有机绝缘粘结前还包括混合硅烷偶联剂与步骤(2)所述钝化磁粉;
优选地,所述硅烷偶联剂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.15~0.5wt%;
优选地,步骤(3)所述有机绝缘粘结的方式为:混合粘结剂溶液与步骤(2)所述钝化磁粉,干燥并过筛;
优选地,所述粘结剂溶液中的粘结剂包括有机硅树脂;
优选地,所述粘结剂溶液中的溶剂包括丙酮;
优选地,所述粘结剂溶液中粘结剂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.3~1.5wt%;
优选地,所述粘结剂溶液中溶剂的质量为粘结剂的1~5倍;
优选地,所述过筛的目数为80~200目。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述脱膜剂包括硬脂酸锌;
优选地,步骤(4)所述脱膜剂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.3~0.5wt%。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)所述压制成型的压力为1500~1800MPa;
优选地,步骤(5)所述退火处理的最高温度为680~730℃;
优选地,步骤(5)所述退火处理的保温时间为25~35min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)所述退火处理后还包括冷却与涂装油漆涂层;
优选地,所述油漆涂层的油漆材料包括环氧树脂。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)混合铁硅合金磁粉与有机铝气溶胶,进行75~85℃的烘干,得到表面处理磁粉;所述有机铝气溶胶的质量为铁硅合金磁粉的0.5~1.5wt%;
(2)混合钝化剂、去离子水和步骤(1)所述表面处理磁粉,进行干燥,得到钝化磁粉;所述钝化剂为所述铁硅合金磁粉的0.15~2.5wt%,所述去离子水的质量为钝化剂的1.5~3倍;所述钝化剂为磷酸和/或磷酸二氢铝;
(3)混合质量为所述铁硅合金磁粉的0.15~0.5wt%的硅烷偶联剂与步骤(2)所述钝化磁粉后,再与有机硅树脂-丙酮溶液混合,干燥并过80~200目筛,得到粘结磁粉;所述有机硅树脂的质量为所述铁硅合金磁粉的0.3~1.5wt%,所述丙酮的质量为所述有机硅树脂的1~5倍;
(4)混合质量为所述铁硅合金磁粉的0.3~0.5wt%的硬脂酸锌和步骤(3)所述粘结磁粉,得到混合磁粉料;
(5)对步骤(4)所述混合磁粉料进行压力为1500~1800MPa的压制成型,再进行最高温度为680~730℃的退火处理,保温时间为25~35min,冷却后涂装环氧树脂涂层,得到所述铁硅磁粉芯;
步骤(1)所述铁硅合金磁粉中,粒径范围为75~150μm的质量占总质量40wt%以上,粒径范围为15~35μm的质量占总质量30%以上,剩余的粒径范围为35~75μm。
9.一种铁硅磁粉芯,其特征在于,所述铁硅磁粉芯采用如权利要求1-8任一项所述的制备方法得到。
10.一种电感,其特征在于,所述电感含有如权利要求9所述的铁硅磁粉芯。
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