CN1931479A - 耐高温铁粉芯的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐高温铁粉芯的制造方法。它是在100重量份粒度小于300目的电解铁粉，加入10～20重量份，浓度为0.02％～0.20％，pH值为6.3～6.8的铬酸酐水溶液，放入滚筒式炒粉机中炒干，炒干温度为100～150℃；加入0.1～0.5重量份碱式碳酸镁，混合均匀造粒，加入0.2～0.6重量份的有机环氧型粘结剂与0.2～0.6重量份的硬脂酸锌，放入自动干粉成型液压机上模压成型，成型压力为7～9t/cm²，成型密度为6.0～6.05g/cm²，热处理温度为200～300℃，保温1～4小时后空冷，再经过表面喷吐耐高温绝缘油漆即可。本发明采用铬酸酐水溶液法生产的绝缘膜比磷酸+丙酮法生成的绝缘膜牢固，电阻率高，在模压成型时不易破坏，而且其磁芯损耗较小。制成品可以在200℃温度使用，现行生产产品仅在125℃下使用。

Description

耐高温铁粉芯的制造方法

技术领域

本发明属于磁性物体的制造方法——特别是由电解纯铁粉末经包覆、绝缘处理后模压成型的耐200℃温度的一种耐高温铁粉芯的制造方法，这种电感铁芯主要适用于大功率场合、功率变换和电源滤波器铁芯等。

背景技术

铁粉磁芯是利用磁芯内的气隙分布特性，使其适合于各种储能电感器的应用。铁粉芯的饱和磁感应强度比软磁铁氧体高很多，和硅钢相当，其在高于400Hz频率的铁芯损耗比硅钢片小很多，所以铁粉芯主要勇于DC输出扼流圈，差模输入抗流器，功率因数校正电感器等用途。

铁粉芯的制造均是针对不同的磁导率，选用不同的纯铁粉，如还原铁粉、雾化铁粉、羰基铁粉、电解铁粉，将其表面进行处理，使其形成绝缘膜，再加入粘结剂后，将此铁粉放入模具中，在液压机上压制成型，再进行后期处理，一般生产的铁粉芯其使用温度为-55～125℃，但是在有些场合，要求使用在200℃的高温，因此必须在粘结材料和表面涂层材料进行选择，使其铁磁芯材料不存在热老化问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高温铁粉芯的制造方法。

它是在100重量份粒度小于300目的电解铁粉，加入10～20重量份，浓度为0.02％～0.20％，PH值为6.3～6.8的铬酸酐水溶液，放入滚筒式炒粉机中炒干，炒干温度为100～150℃；加入0.1～0.5重量份碱式碳酸镁，混合均匀造粒，加入0.2～0.6重量份的有机环氧型粘结剂与0.2～0.6重量份的硬脂酸锌，放入自动干粉成型液压机上模压成型，成型压力为7～9t/cm²，成型密度为6.0～6.05g/cm²，热处理温度为200～300℃，保温1～4小时后空冷，再经过表面喷吐耐高温绝缘油漆即可。

所述的铬酸酐水溶液的浓度为0.05％～0.15％。所述的造粒是加入0.2～0.6重量份的有机环氧型粘结剂，并用丙酮稀释，在丙酮尚未完全挥发时，将此粉过40目筛即可得到40目～100目的粉料。或者采用喷雾干燥造粒机制得40目～100目的粉料。

本发明的有益效果：(1)采用铬酸酐水溶液法生产的绝缘膜比磷酸+丙酮法生成的绝缘膜牢固，电阻率高，在模压成型时不易破坏，而且其磁芯损耗较小。(2)由于粉末细增加一道造粒工艺，使铁粉团聚成40目～100目的球粒，使其在自动液压机上保证下料的流动性，便于生产。(3)制成品可以在200℃温度使用，现行生产产品仅在125℃一下使用。

具体实施方式

本发明要解决的技术任务是用电解铁粉制造出磁导率(10kHz)为55，磁芯损耗在100kHz，140Gs条件下小于50mw/cm³，在交流100kHz时附加直流磁场后其磁导率为41。本发明要解决的问题是提供一种工艺较为便捷，生产出上述技术性能的铁粉芯的制造方法。

实施例1：

将购进的电解铁粉进行检验，化学成分要求为：C≤0.03％，s.p≤0.02％，Fe≥99.0％，氧损不大于0.30％，粒度为小于300目(＜50μm＝。配制铬酸酐(CrO₃)水溶液，其浓度为0.02％，PH值为6.8，按铁粉重量的15％，渗入铁粉在可加热到100℃的滚筒式炒粉机中炒干，加入质量为铁粉的0.1％的滑石粉(碱式碳酸镁)作为绝缘剂，混合均匀，此铁粉中加入0.2％的W-6c有机环氧型粘结剂，有机环氧型粘结剂是用丙酮稀释的在丙酮尚未完全挥发时，将此粉过40目筛即可达到造粒40目～100目，或用喷雾干燥造粒机造粒，再添加粘结剂与脱膜剂(硬脂酸锌)，质量为铁粉的0.2％。模压成型是在自动干粉成型液压机上进行，选定单位压力为7t/cm²进行压制，压制规格为Φ26.9/Φ14.5×11.0，成型密度为6.0g/cm²，热处理为200℃保温1小时后空冷，再经过表面喷吐耐高温绝缘油漆即为成品。经上述工艺后其磁性技术参数如表1、表2。

表1绕线Φ0.29mm 10匝

表2磁芯损耗(mw/cm³)

试样号	50KHz	100KHz	500KHz	备注
					225Gs	140Gs	50Gs
	1	70.0	50.0					37.6	25℃
2				69.8	49.8	37.7	25℃
	1	63.4	46.0					35.4	200℃
2				61.8	44.5	34.3	200℃

实施例2：

工艺流程同实施例1，采用铬酸酐水同业浓度为0.08％，PH值约为6.6，用量为铁粉质量的20％，加入的绝缘剂滑石粉为0.5％与化学处理后的铁粉均匀混合，再加入铁粉质量0.6％的粘结剂，造粒成为40～100目，将此颗粒与W-6c粘结剂脱膜剂硬脂酸钡0.6％均匀混合，作为模压成型的原料。将此粉防止在干粉自动液压成型机上自动压制，使用压力为9.0t/cm²，成型密度为6.05g/cm³，热处理温度为300℃保温4小时后空冷，在经过表面喷涂耐高温绝缘油漆即为制造品。经上述工艺过程后制成品的磁性能技术参数如表3、表4

模压成型规格为Φ26.9/Φ14.5×11.0，检验是绕制电感线圈，测试电感量，因为磁导率与电感量成正比关系， $\mathrm{\μ}=\frac{\mathrm{Lle}}{{4\mathrm{\πAeN}}^2}$ 其中L为电感量μH(微亨)le为产品平均磁路长度，Ae为产品的横截面积，，N为绕线匝数。Me＝55，对应电感系数为70，电感系数A_L＝L/N²。

表3绕线Φ0.29mm 10匝

表4磁芯损耗(mw/cm³)

试样号	50KHz	100KHz	500KHz	备注
					225Gs	140Gs	50Gs
	1	68.8	49.6					38.0	25℃
2				70.1	49.8	37.8	25℃
	1	65.4	45.6					35.0	200℃
2				66.6	46.6	34.0	200℃

实施例3：

工艺流程同实施例1，采用铬酸酐水溶液浓度0.1％，PH值约为6.5，对电解铁粉用量为15％，将其在加热的搅拌机中炒干，加入绝缘剂滑石粉为0.3％，混合均匀后再加入粘结剂0.4％，造成颗粒为造粒成为40～100目，将此颗粒铁粉中加入W-6c粘结剂脱膜剂硬脂酸钡0.4％混合均匀。将此颗粒粉末在干粉自动液压成型机上自动模压成型，适用压力为8.0t/cm²，成型密度为6.05g/cm³，热处理温度为280℃保温2小时后空冷，在经过表面喷涂耐高温绝缘油漆即为制造品。经上述工艺过程后制成品的磁性能技术参数如表5、表6

模压成型规格为Φ26.9/Φ14.5×11.0。

表5绕线Φ0.29mm 10匝

表6磁芯损耗(mw/cm³)

试样号	50kHz	100kHz	500kHz	备注
					225Gs	140Gs	50Gs
	1	67.8	48.6					37.8	25℃
2				69.8	48.4	37.6	25℃
	1	66.4	44.3					35.2	200℃
2				65.8	45.3	34.2	200℃

Claims (4)

1、一种耐高温铁粉芯的制造方法，其特征在于，100重量份粒度小于300目的电解铁粉，加入10～20重量份，浓度为0.02％～0.20％，PH值为6.3～6.8的铬酸酐水溶液，放入滚筒式炒粉机中炒干，炒干温度为100～150℃；加入0.1～0.5重量份碱式碳酸镁，混合均匀造粒，加入0.2～0.6重量份的有机环氧型粘结剂与0.2～0.6重量份的硬脂酸锌，放入自动干粉成型液压机上模压成型，成型压力为7～9t/cm²，成型密度为6.0～6.05g/cm²，热处理温度为200～300℃，保温1～4小时后空冷，再经过表面喷吐耐高温绝缘油漆即可。

2、根据权利要求1所述的一种耐高温铁粉芯的制造方法，其特征在于，所述的铬酸酐水溶液的浓度为0.05％～0.15％。

3、根据权利要求1所述的一种耐高温铁粉芯的制造方法，其特征在于，所述的所述的造粒是加入0.2～0.6重量份的有机环氧型粘结剂，并用丙酮稀释，在丙酮尚未完全挥发时，将此粉过40目筛即可得到40目～100目的粉料。

4、根据权利要求1所述的一种耐高温铁粉芯的制造方法，其特征在于，所述的所述的造粒采用喷雾干燥造粒机制得40目～100目的粉料。