RU2795757C2 - Improved heat-resistant soft magnetic powder - Google Patents

Improved heat-resistant soft magnetic powder Download PDF

Info

Publication number
RU2795757C2
RU2795757C2 RU2021103159A RU2021103159A RU2795757C2 RU 2795757 C2 RU2795757 C2 RU 2795757C2 RU 2021103159 A RU2021103159 A RU 2021103159A RU 2021103159 A RU2021103159 A RU 2021103159A RU 2795757 C2 RU2795757 C2 RU 2795757C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soft magnetic
magnetic powder
silicon
fluorinating agent
carbon atoms
Prior art date
Application number
RU2021103159A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021103159A (en
Inventor
Рене КЁНИГ
Растко ЙОКСИМОВИЧ
Инго Мюнстер
Фолькер КЛОК
Джэ Хюн ХВАН
Моритц ЭРЕНШТАЙН
Айке Хупе
Йоахим НИЛЬГЕС
Ральф ЛИБШЕР
Кристоффер КИБУРГ
Original Assignee
Басф Се
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Басф Се filed Critical Басф Се
Publication of RU2021103159A publication Critical patent/RU2021103159A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2795757C2 publication Critical patent/RU2795757C2/en

Links

Abstract

FIELD: magnetic powder.
SUBSTANCE: invention relates to soft magnetic powder for magnetic core components and to a method for coating soft magnetic powder. The invention further relates to the use of such soft magnetic powder and to an electronic component containing such soft magnetic powder. The soft magnetic powder is coated with a silicon-based coating. The silicon-based coating contains at least one fluorine-containing compound of formula (I) Si1-0.75cMcO2-0.5cFd (I), in which c ranges from 0.01 to 0.5, d ranges from 0.04 to 2, index c and index d are in the following radio: d = 4c, and M is B or Al.
EFFECT: group of inventions contributes to the achievement of good thermal stability, high resistivity and high permeability when used in magnetic core components.
14 cl, 8 tbl

Description

Изобретение относится к магнитно-мягкому порошку и к способу нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок. Изобретение, кроме того, относится к применению такого магнитно-мягкого порошка и к электронному компоненту, содержащему такой магнитно-мягкий порошок.The invention relates to soft magnetic powder and to a method for coating soft magnetic powder. The invention further relates to the use of such soft magnetic powder and to an electronic component containing such soft magnetic powder.

Популярное применение магнитно-мягкого порошка включает в себя компоненты магнитного сердечника, которые служат в качестве фрагмента из магнитного материала с высокой проницаемостью, используемого для ограничения и направления магнитных полей в электрических, электромеханических и магнитных устройствах, таких как электромагниты, трансформаторы, электрические двигатели, индукторы и магнитные сборные узлы. Эти компоненты обычно производятся в различных формах и размерах путем формования магнитно-мягкого порошка в пресс-форме под высоким давлением.Popular applications of soft magnetic powder include magnetic core components that serve as a piece of highly permeable magnetic material used to confine and guide magnetic fields in electrical, electromechanical, and magnetic devices such as electromagnets, transformers, electric motors, and inductors. and magnetic assemblies. These components are usually produced in various shapes and sizes by molding soft magnetic powder in a high pressure mold.

В электронных применениях, в частности, в применениях для переменного тока (AC), двумя ключевыми характеристиками компонента магнитного сердечника являются магнитная проницаемость и характеристика потерь в сердечнике. В этом контексте магнитная проницаемость материала указывает на его способность намагничиваться или на его способность переносить магнитный поток. Проницаемость определяется как соотношение индуцированного магнитного потока и намагничивающей силы или напряженности поля. Когда магнитный материал подвергается воздействию быстро меняющегося поля, общая энергия сердечника уменьшается из-за возникновения гистерезисных потерь и/или потерь на вихревые токи. Гистерезисные потери вызваны необходимыми затратами энергии для преодоления удерживаемых магнитных сил внутри компонента сердечника. Потери на вихревые токи вызваны образованием электрических токов в компоненте сердечника из-за изменения потока, вызванного условиями переменного тока, и в основном приводят к потерям на сопротивление.In electronic applications, particularly in alternating current (AC) applications, two key characteristics of a magnetic core component are the magnetic permeability and the core loss characteristic. In this context, the magnetic permeability of a material indicates its ability to be magnetized or its ability to carry magnetic flux. Permeability is defined as the ratio of the induced magnetic flux and the magnetizing force or field strength. When the magnetic material is subjected to a rapidly changing field, the total energy of the core decreases due to the occurrence of hysteresis losses and/or eddy current losses. The hysteresis loss is caused by the energy required to overcome the retained magnetic forces within the core component. Eddy current losses are caused by the generation of electric currents in the core component due to the change in flux caused by AC conditions, and mainly result in resistance losses.

Как правило, устройства для высокочастотных применений являются чувствительными к потерям в сердечнике, и для снижения потерь из-за вихревых токов желательна хорошая изоляция частиц магнитно-мягкого порошка. Самый простой способ достижения этого представляет собой утолщение изоляционного слоя для каждой частицы. Однако чем толще изоляционный слой, тем ниже становится плотность сердечника из магнитно-мягких частиц и плотность магнитного потока уменьшается. Таким образом, для изготовления сердечника из магнитно-мягкого порошка, имеющего оптимальные ключевые характеристики, необходимо одновременно увеличивать удельное сопротивление и плотность сердечника.In general, devices for high frequency applications are sensitive to core losses, and good isolation of the soft magnetic powder particles is desirable to reduce eddy current losses. The easiest way to achieve this is to thicken the insulating layer for each particle. However, the thicker the insulating layer, the lower the density of the soft magnetic particle core becomes, and the magnetic flux density decreases. Thus, in order to manufacture a soft magnetic powder core having optimal key characteristics, it is necessary to simultaneously increase the resistivity and density of the core.

Другой аспект изоляции касается температурных характеристик и прочности изоляционного слоя. Особенно высокие температуры могут привести к разрушению изоляционного слоя из-за образования трещин, которые способствуют потерям на вихревые токи. Таким образом, термоустойчивость является другим требованием для изготовления сердечника из магнитно-мягкого порошка с оптимальными характеристиками. В идеале частицы должны бы быть покрыты тонким изолирующим слоем, обеспечивающим высокое удельное сопротивление и высокую плотность со стабильными температурными характеристиками.Another aspect of insulation concerns the thermal performance and strength of the insulation layer. Particularly high temperatures can lead to the destruction of the insulating layer due to the formation of cracks, which contribute to eddy current losses. Thus, heat resistance is another requirement for making a soft magnetic powder core with optimum performance. Ideally, the particles would be covered with a thin insulating layer providing high resistivity and high density with stable temperature characteristics.

Известные способы формирования изолирующих слоев на магнитных частицах обычно останавливаются на одной из ключевых характеристик, то есть, плотности или удельном сопротивлении. Однако, если частицы, покрытые изоляционным слоем, подвергаются воздействию температур свыше 120°C, предпочтительно свыше 150°C, в течение нескольких часов, то в изоляционном слое могут образоваться трещины, которые приводят к более высоким вихревым токам и более низким значениям удельного сопротивления.Known methods of forming insulating layers on magnetic particles usually stop at one of the key characteristics, that is, density or resistivity. However, if the particles covered with the insulating layer are exposed to temperatures above 120° C., preferably over 150° C., for several hours, cracks can form in the insulating layer, which leads to higher eddy currents and lower values of resistivity.

Европейская завка на патент EP 2 871 646 A1 представляет магнитно-мягкий порошок, покрытый покрытием на основе кремния, который демонстрирует хорошие свойства в отношении термоустойчивости, а также удельного сопротивления. Это достигается за счет специальных покрытий на основе кремния, содержащих в определенных количествах фтор. Кроме того, европейская заявка на патент EP 2 871 646 A1 раскрывает способ получения магнитно-мягкого порошка с покрытием. Однако ввиду возрастающих требований к магнитно-мягким порошкам с покрытием, в частности, в отношении термоустойчивости, в данной области техники все еще существует потребность в дальнейшем улучшении изоляционного слоя магнитно-мягкого порошка для достижения оптимальных результатов для компонентов магнитного сердечника, изготовленных из таких порошков. Кроме того, желательны улучшения в способе нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок.European Patent Application EP 2 871 646 A1 is a silicon-based soft magnetic powder which exhibits good properties in terms of thermal stability as well as resistivity. This is achieved by special coatings based on silicon containing certain amounts of fluorine. In addition, European patent application EP 2 871 646 A1 discloses a process for producing a coated soft magnetic powder. However, due to the increasing demands on coated soft magnetic powders, in particular with regard to heat resistance, there is still a need in the art to further improve the soft magnetic powder insulating layer in order to achieve optimal results for magnetic core components made from such powders. In addition, improvements in the method of coating the soft magnetic powder are desired.

Таким образом, объектом изобретения является предоставить улучшенный магнитно-мягкий порошок с покрытием и соответствующий способ нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок, который способствует достижению хорошей термоустойчивости, высокого удельного сопротивления и высокой проницаемости при использовании в компонентах магнитного сердечника. Кроме того, объектом изобретения является предоставить способ, который позволяет достичь вышеупомянутых целей простым, экономичным и несложным способом. Другим объектом изобретения является предоставить компоненты электроники, включающие в себя магнитно-мягкий порошок, с хорошей температурной устойчивостью, высоким удельным сопротивлением и высокой проницаемостью.Thus, it is an object of the invention to provide an improved coated soft magnetic powder and a corresponding method for coating soft magnetic powder which is conducive to achieving good thermal stability, high resistivity, and high permeability when used in magnetic core components. In addition, the object of the invention is to provide a method that allows you to achieve the above objects in a simple, economical and uncomplicated manner. Another object of the invention is to provide electronic components including soft magnetic powder with good temperature stability, high resistivity and high permeability.

Эти цели достигаются с помощью магнитно-мягкого порошка, покрытого покрытием на основе кремния, причем покрытие на основе кремния содержит по меньшей мере одну фторсодержащую композицию формулы (I):These objectives are achieved with a soft magnetic powder coated with a silicon-based coating, the silicon-based coating containing at least one fluorine-containing composition of formula (I):

Si1-0,75c McO2-0,5c Fd (I),Si 1-0.75c M c O 2-0.5c F d (I),

в которойwherein

c находится в диапазоне от 0,01 до 0,5,c is in the range from 0.01 to 0.5,

d находится в диапазоне от 0,04 до 2, иd ranges from 0.04 to 2, and

M представляет собой бор (B) или алюминий (Al).M is boron (B) or aluminum (Al).

Изобретение, кроме того, относится к способу нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок, в котором этот магнитно-мягкий порошок смешивают с раствором на основе кремния, содержащим растворимый фторирующий агент. Кроме того, изобретение относится к магнитно-мягкому порошку, полученному с помощью этого способа нанесения покрытия, или к магнитно-мягкому порошку с нанесенным покрытием в соответствии с этим способом. Изобретение также относится к применению магнитно-мягкого порошка с покрытием для изготовления электронных компонентов, в частности компонентов магнитного сердечника, а также к электронному компоненту, в частности компоненту магнитного сердечника, включающему этот магнитно-мягкий порошок с покрытием.The invention further relates to a method for coating soft magnetic powder, in which the soft magnetic powder is mixed with a silicon-based solution containing a soluble fluorinating agent. In addition, the invention relates to a soft magnetic powder produced by this coating method or a coated soft magnetic powder according to this method. The invention also relates to the use of the coated soft magnetic powder for the manufacture of electronic components, in particular magnetic core components, and to an electronic component, in particular a magnetic core component, comprising this coated soft magnetic powder.

Следующее описание касается магнитно-мягкого порошка с покрытием, а также способа нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок, предлагаемого изобретением. В частности, варианты осуществления для магнитно-мягкого порошка, фторсодержащей композиции и растворимого фторирующего агента в равной степени применимы к магнитно-мягкому порошку с покрытием, к способу нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок и к магнитно-мягкой составленной композиции с покрытием, полученной с помощью этого способа.The following description relates to a coated soft magnetic powder as well as a method for coating a soft magnetic powder according to the invention. In particular, the embodiments for the soft magnetic powder, the fluorine-containing composition, and the soluble fluorinating agent are equally applicable to the coated soft magnetic powder, the method of coating the soft magnetic powder, and the soft magnetic formulated coated composition obtained with using this method.

Изобретение предоставляет способ нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок и соответствующий порошок с покрытием, который оптимально подходит для изготовления электронных компонентов. В частности, магнитно-мягкий порошок с покрытием в соответствии с изобретением позволяет достичь высокой температурной устойчивости, высокого удельного сопротивления и высокой проницаемости при использовании для производства электронных компонентов, таких как компоненты магнитного сердечника. Кроме того, благодаря простому и несложному подходу предлагаемого метода может быть достигнута высокая однородность показателей качества от партии к партии, что также дает возможность надежного производства электронных компонентов. В целом, магнитно-мягкий порошок с покрытием, нанесенным согласно изобретению, облегчает изготовление электронных компонентов с уникальными характеристиками электромагнитных свойств и высокой температурной устойчивостью, в частности, при температурах > 120°C, а предпочтительно, > 150°C, как например, > 175°C.The invention provides a method for coating soft magnetic powder and the corresponding coated powder, which is optimally suited for the manufacture of electronic components. In particular, the coated soft magnetic powder according to the invention achieves high temperature stability, high resistivity and high permeability when used for the production of electronic components such as magnetic core components. In addition, due to the simple and uncomplicated approach of the proposed method, high quality uniformity from batch to batch can be achieved, which also enables reliable production of electronic components. In general, the soft magnetic powder coated according to the invention facilitates the production of electronic components with unique electromagnetic properties and high temperature stability, in particular at temperatures > 120°C, and preferably > 150°C, such as > 175°C.

В контексте настоящего изобретения индивидуальные компоненты, например, кремний (Si), кислород (O), фтор (F), фторсодержащих композиций могут быть равномерно распределены по всему покрытию на основе кремния. В этом случае фторсодержащие композиции, как указано в данном документе, указывают на состав гомогенного покрытия на основе кремния. В качестве альтернативы, покрытие на основе кремния может быть неоднородным. В таком случае отдельные компоненты фторсодержащих композиций, как указано в данном документе, указывают среднее значение состава покрытия на основе кремния по всему покрытию. Например, покрытие на основе кремния может содержать один или несколько слоев диоксида кремния (SiO2) и один или несколько слоев, дополнительно содержащих компонент фтора. Тогда фторсодержащие композиции, как указано в данном документе, указывают на средний состав слоистого или неоднородного покрытия на основе кремния.In the context of the present invention, the individual components, eg silicon (Si), oxygen (O), fluorine (F), of the fluorine-containing compositions can be evenly distributed throughout the silicon-based coating. In this case, fluorine-containing compositions, as described herein, indicate the composition of a homogeneous silicon-based coating. Alternatively, the silicon-based coating may be non-uniform. In such a case, the individual components of the fluorine-containing compositions, as specified herein, indicate the average value of the silicon-based coating composition over the entire coating. For example, the silicon-based coating may contain one or more layers of silicon dioxide (SiO 2 ) and one or more layers additionally containing a fluorine component. Then fluorine-containing compositions, as specified in this document, indicate the average composition of the layered or non-uniform coating based on silicon.

В контексте настоящего изобретения спецификации в % массовых (% масс.) относятся к доле от общей массы магнитно-мягкого порошка, если не указано иное. Например, раствор для нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок включает растворимый фторирующий агент, как указано выше, и при желании дополнительные компоненты, такие как растворитель. Здесь % масс. относятся к доле от общей массы магнитно-мягкого порошка, который должен быть обработан раствором, если явно не указано иное. Следовательно, значения в % масс. пересчитаны на общую массу магнитно-мягкого порошка, исключая другие компоненты, например, из раствора.In the context of the present invention, specifications in wt % (wt %) refer to a fraction of the total weight of the soft magnetic powder, unless otherwise indicated. For example, a soft magnetic powder coating solution includes a soluble fluorinating agent as described above and, if desired, additional components such as a solvent. Here, % wt. refer to the percentage of the total mass of the soft magnetic powder that must be treated with a solution, unless expressly stated otherwise. Therefore, the values in % wt. recalculated for the total mass of the soft magnetic powder, excluding other components, for example, from the solution.

Магнитно-мягкий порошок согласно настоящему изобретению включает множество частиц, состоящих из магнитно-мягкого материала. Такие порошки содержат частицы со средним размером между 0,5 и 250 мкм, предпочтительно, между 2 и 150 мкм, более предпочтительно, между 2 и 10 мкм. Эти частицы могут различаться по форме. Что касается формы, то возможны многочисленные варианты, известные специалисту в данной области техники. Форма частиц порошка может быть, например, игольчатой, цилиндрической, пластинчатой, каплевидной, приплюснутой или сферической. В коммерческой доступности имеются магнитно-мягкие частицы различной формы. Предпочтительной является сферическая форма, поскольку на такие частицы легче наносить покрытие, что фактически приводит к более эффективной изоляции от электрического тока.The soft magnetic powder of the present invention includes a plurality of particles composed of a soft magnetic material. Such powders contain particles with an average particle size between 0.5 and 250 microns, preferably between 2 and 150 microns, more preferably between 2 and 10 microns. These particles may vary in shape. With regard to the form, there are numerous options known to the person skilled in the art. The shape of the powder particles may be, for example, acicular, cylindrical, lamellar, drop-shaped, flattened or spherical. Soft magnetic particles of various shapes are commercially available. A spherical shape is preferred because such particles are easier to coat, which actually results in more efficient electrical insulation.

В качестве магнитно-мягкого материала может использоваться элементарный металл, сплав или смесь одного или нескольких элементарных металлов с одним или несколькими сплавами. Типичные элементарные металлы включают железо (Fe), кобальт (Co) и никель (Ni). Сплавы могут включать сплавы на основе Fe, такие как сплав Fe-Si, сплав Fe-Si-Cr, сплав Fe-Si-Ni-Cr, сплав Fe-Al, сплав Fe-N, сплав Fe-Ni, сплав Fe-C, сплав Fe-B, сплав Fe-Co, сплав Fe-P, сплав Fe-Ni-Co, сплав Fe-Cr, сплав Fe-Mn, сплав Fe-Al-Si и ферриты, или сплав на основе редкоземельных элементов, в частности сплав на основе редкоземельного элемента и Fe, такой как сплав Nd-Fe-B, сплав Sn-Fe-N или сплав Sm-Co-Fe-Cu-Zr, или Sr-феррит, или сплав Sm-Co. В предпочтительном варианте осуществления в качестве магнитно-мягкого материала служат Fe или сплавы на основе Fe, такие как Fe-Si-Cr, Fe-Si или Fe-Al-Si.The soft magnetic material may be an elemental metal, an alloy, or a mixture of one or more elemental metals with one or more alloys. Typical elemental metals include iron (Fe), cobalt (Co), and nickel (Ni). Alloys may include Fe-based alloys such as Fe-Si alloy, Fe-Si-Cr alloy, Fe-Si-Ni-Cr alloy, Fe-Al alloy, Fe-N alloy, Fe-Ni alloy, Fe-C alloy , Fe-B alloy, Fe-Co alloy, Fe-P alloy, Fe-Ni-Co alloy, Fe-Cr alloy, Fe-Mn alloy, Fe-Al-Si alloy and ferrites, or rare earth alloy, in in particular, an alloy based on rare earth and Fe, such as Nd-Fe-B alloy, Sn-Fe-N alloy, or Sm-Co-Fe-Cu-Zr alloy, or Sr-ferrite, or Sm-Co alloy. In a preferred embodiment, the soft magnetic material is Fe or Fe-based alloys such as Fe-Si-Cr, Fe-Si or Fe-Al-Si.

В особенно предпочтительном варианте осуществления Fe служит в качестве магнитно-мягкого материала, а магнитно-мягкий порошок представляет собой порошок из карбонильного железа (также называемый в данном документе CIP). Карбонильное железо может быть получено в соответствии с известными способами термическим разложением пентакарбонила железа в газовой фазе, как описано, например, в ихздании Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. A 14, страница 599, или в немецких патентах DE 3428121 или в DE 3940347, и содержит особо чистое металлическое железо.In a particularly preferred embodiment, Fe serves as the soft magnetic material and the soft magnetic powder is carbonyl iron powder (also referred to herein as CIP). Carbonyl iron can be obtained according to known methods by the thermal decomposition of iron pentacarbonyl in the gas phase, as described, for example, in their Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. A 14, page 599, or in German patents DE 3428121 or DE 3940347, and contains high-purity metallic iron.

Порошок из карбонильного железа представляет собой серый мелкодисперсный порошок металлического железа, имеющий низкое содержание вторичных компонентов и состоящий по существу из сферических частиц, имеющих средний диаметр частиц до 10 мкм. Порошок невосстановленного карбонильного железа, который является предпочтительным в данном контексте, имеет содержание железа > 97 % массовых (в данном случае в пересчете на общую массу порошка), содержание углерода < 1,5 % массовых, содержание азота < 1,5 % массовых и содержание кислорода < 1,5 % массовых. Порошок восстановленного карбонильного железа, который является особенно предпочтительным в способе согласно настоящему изобретению, имеет содержание железа > 99,5 % массовых (в данном случае в пересчете на общую массу порошка), содержание углерода < 0,1 % массовых, содержание азота < 0,01 % массовых и содержание кислорода < 0,5 % массовых. Средний диаметр частиц порошка предпочтительно составляет от 1 до 10 мкм, а их удельная площадь поверхности (метод БЭТ для частиц порошка) предпочтительно составляет от 0,1 до 2,5 м2/г.The carbonyl iron powder is a gray fine metallic iron powder having a low content of secondary components and consisting of essentially spherical particles having an average particle diameter of up to 10 µm. The unreduced carbonyl iron powder, which is preferred in this context, has an iron content of >97 wt % (in this case based on the total weight of the powder), a carbon content of < 1.5 wt %, a nitrogen content of < 1.5 wt % and oxygen < 1.5% mass. The reduced carbonyl iron powder, which is particularly preferred in the process of the present invention, has an iron content of >99.5 wt % (in this case based on the total weight of the powder), a carbon content of < 0.1 wt %, a nitrogen content of < 0, 01% mass and oxygen content < 0.5% mass. The average diameter of the powder particles is preferably 1 to 10 μm, and their specific surface area (BET method for powder particles) is preferably 0.1 to 2.5 m 2 /g.

В одном варианте осуществления покрытие на основе кремния содержит фторсодержащую композицию формулы (I):In one embodiment, the silicon-based coating contains a fluorine-containing composition of formula (I):

Si1-0,75c McO2-0,5c Fd (I)Si 1-0.75c M c O 2-0.5c F d (I)

В приведенной выше формуле (I) M представляет собой B или Al, предпочтительно B.In formula (I) above, M is B or Al, preferably B.

Во фторсодержащей композиции формулы (I) индекс c представляет собой число в диапазоне от 0,01 до 0,5, предпочтительно, в диапазоне от 0,05 до 0,3, и особенно предпочтительно, от 0,085 до 0,2.In the fluorine-containing composition of formula (I), the index c is a number in the range of 0.01 to 0.5, preferably in the range of 0.05 to 0.3, and particularly preferably 0.085 to 0.2.

Индекс d представляет собой число в диапазоне от 0,04 до 2, предпочтительно, в диапазоне от 0,2 до 1,2, и особенно предпочтительно, от 0,34 до 0,8.The index d is a number in the range of 0.04 to 2, preferably in the range of 0.2 to 1.2, and particularly preferably 0.34 to 0.8.

Предпочтительно, индекс c и индекс d находятся в следующем соотношении: d = 4 c.Preferably, index c and index d are in the following ratio: d = 4 c.

Покрытие на основе кремния может предпочтительно содержать от > 5 до 45 % масс., более предпочтительно, от 10 до 40 % масс., и особенно предпочтительно, от 20 до 35 % масс., в пересчете на общую массу покрытия на основе кремния, по меньшей мере одной фторсодержащей композиции формулы (I).The silicon-based coating may preferably contain from >5 to 45% by weight, more preferably from 10 to 40% by weight, and particularly preferably from 20 to 35% by weight, based on the total weight of the silicon-based coating, by at least one fluorine-containing composition of formula (I).

Помимо покрытий на основе кремния, указанных выше, покрытие также может быть на основе оксидов металлов, таких как оксид алюминия (Al2O3), оксид магния (MgO) или оксид титана (TiO2, TiO, Ti2O3). Такие покрытия можно получить разложением алкоксидов металлов. Алкоксиды металлов обычно представляются формулой M2(OR’)(OR’’)… (ORn), где M2 представляет собой металл, а n валентность металла. R’, R’’, Rn указывают органические остатки, которые могут быть одинаковыми или разными. Например, r обозначает линейный или разветвленный алкил или замещенный или незамещенный арил. Здесь r означает алкил с 1 - 8 атомами углерода, такой как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, вторбутил или третбутил, н-гексил, 2-этилгексил, или арил с 6 - 12 атомами углерода, такой как фенил, 2-, 3- или 4-метилфенил, 2,4,6-триметилфенил или нафтил. Предпочтительными являются метил, этил и изопропил. Другие подробности, касающиеся процесса нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок с помощью оксида металла, в частности SiO2, описаны ниже.In addition to the silicon-based coatings mentioned above, the coating can also be based on metal oxides such as alumina (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO) or titanium oxide (TiO 2 , TiO, Ti 2 O 3 ). Such coatings can be obtained by decomposition of metal alkoxides. Metal alkoxides are usually represented by the formula M 2 (OR')(OR'')… (OR n ), where M 2 is a metal and n is the valency of the metal. R', R'', R n indicate organic residues, which may be the same or different. For example, r is straight or branched alkyl or substituted or unsubstituted aryl. Here r means alkyl with 1-8 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl or tert-butyl, n-hexyl, 2-ethylhexyl, or aryl with 6-12 carbon atoms, such as phenyl, 2-, 3- or 4-methylphenyl, 2,4,6-trimethylphenyl or naphthyl. Preferred are methyl, ethyl and isopropyl. Other details regarding the process of coating soft magnetic powder with a metal oxide, in particular SiO 2 , are described below.

Кроме того, фторный компонент фторсодержащей композиции может быть внедрен в матрицу из SiO2 и/или связан с поверхностью покрытия из SiO2. Фторный компонент фторсодержащей композиции может быть гомогенно или негомогенно распределенным внутри матрицы из SiO2. Например, покрытие на основе кремния может включать один или несколько слоев покрытия из SiO2 и один или несколько слоев покрытия из SiO2, содержащего фтор. В качестве альтернативы или дополнительно, фторный компонент фторсодержащей композиции может быть связан с поверхностью покрытия из SiO2, окружающего частицы магнитно-мягкого порошка, при этом покрытие из SiO2 также может содержать фторный компонент фторсодержащей композиции.In addition, the fluorine component of the fluorine-containing composition may be incorporated into the SiO 2 matrix and/or bonded to the surface of the SiO 2 coating. The fluorine component of the fluorine-containing composition may be homogeneously or non-homogeneously distributed within the SiO 2 matrix. For example, the silicon-based coating may include one or more SiO 2 coating layers and one or more SiO 2 coating layers containing fluorine. Alternatively or additionally, the fluorine component of the fluorine-containing composition may be bonded to the surface of the SiO 2 coating surrounding the soft magnetic powder particles, and the SiO 2 coating may also contain the fluorine component of the fluorine-containing composition.

В другом варианте осуществления покрытие на основе кремния имеет среднюю толщину от 2 до 100 нм, предпочтительно, от 5 до 70 нм, и особенно предпочтительно, от 10 до 50 нм. Кроме того, соотношение покрытия на основе кремния и магнитно-мягкого материала составляет не более 0,1, а предпочтительно, не более 0,02, и предпочтительно, магнитно-мягкий порошок содержит от 0,1 до 10 % масс., более предпочтительно, от 0,2 до 3,0 % масс., и в частности, от 0,3 до 1,8 % масс. покрытия на основе кремния, в пересчете на общую массу магнитно-мягкого порошка. Таким образом, можно предотвратить значительное снижение плотности магнитного потока магнитного сердечника, полученного формованием магнитно-мягкого порошка.In another embodiment, the silicon-based coating has an average thickness of 2 to 100 nm, preferably 5 to 70 nm, and particularly preferably 10 to 50 nm. In addition, the ratio of silicon-based coating and soft magnetic material is not more than 0.1, and preferably not more than 0.02, and preferably, the soft magnetic powder contains from 0.1 to 10% by mass, more preferably, from 0.2 to 3.0% wt., and in particular, from 0.3 to 1.8% wt. coatings based on silicon, in terms of the total weight of the soft magnetic powder. Thus, the magnetic flux density of the magnetic core obtained by molding the soft magnetic powder can be prevented from being greatly reduced.

Растворимый фторирующий агент, используемый в способе нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок, представляет собой фторирующий агент, имеющий растворимость в этаноле более 15 % масс., предпочтительно, более 20 % масс., и особенно предпочтительно, более 25 % масс. при 0°C. В качестве альтернативы, этот фторирующий агент может быть охарактеризован очень высокой растворимостью в воде, составляющей более 25 % масс., предпочтительно, более 30 % масс., и особенно предпочтительно, более 35 % масс. при 20°C. Было обнаружено, что фторирующие агенты, имеющие более низкую растворимость, склонны к осаждению из раствора, если раствор приготовлен заранее и хранится при температуре окружающей среды. Это обычно наблюдается для BF3 ⋅ NH2-CH2-Ph, который, как было обнаружено, имеет растворимость в этаноле при 0°C около 10 % масс. Фторирующие агенты, обладающие достаточной растворимостью в этаноле, обычно являются ионными фторирующими агентами. В качестве альтернативы или в дополнение, также особенно предпочтительно, если фторирующий агент является жидкостью при комнатной температуре и/или может быть получен из компонентов, которые являются жидкими при комнатной температуре.The soluble fluorinating agent used in the soft magnetic powder coating method is a fluorinating agent having a solubility in ethanol of more than 15% by mass, preferably more than 20% by mass, and particularly preferably more than 25% by mass. at 0°C. Alternatively, this fluorinating agent can be characterized by a very high solubility in water of more than 25 wt %, preferably more than 30 wt %, and particularly preferably more than 35 wt %. at 20°C. It has been found that fluorinating agents having lower solubility tend to precipitate out of solution if the solution is prepared in advance and stored at ambient temperature. This is usually observed for BF3 ⋅ NH 2 -CH 2 -Ph, which has been found to have a solubility in ethanol at 0°C of about 10% wt. Fluorinating agents having sufficient solubility in ethanol are usually ionic fluorinating agents. Alternatively or in addition, it is also particularly preferred if the fluorinating agent is liquid at room temperature and/or can be obtained from components that are liquid at room temperature.

В особенно предпочтительном варианте осуществления раствор растворимого фторирующего агента в этаноле имеет pH в диапазоне от 0 до 10, предпочтительно, от 6 до 9. pH в диапазоне от 6 до 9, предпочтительно, от 7 до 9, является предпочтительным с точки зрения потенциальной коррозии оборудования, используемого для приготовления (например, реактора) во время процесса нанесения покрытия. Кроме того, предпочтительные диапазоны pH обеспечивают мягкие условия для нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок.In a particularly preferred embodiment, a solution of a soluble fluorinating agent in ethanol has a pH in the range of 0 to 10, preferably 6 to 9. A pH in the range of 6 to 9, preferably 7 to 9, is preferred from a potential equipment corrosion point of view. used for cooking (eg reactor) during the coating process. In addition, the preferred pH ranges provide mild conditions for coating the soft magnetic powder.

Предпочтительно, по меньшей мере один фторирующий агент имеет формулу (II):Preferably, at least one fluorinating agent has the formula (II):

[Q][MF4] (II),[Q][MF 4 ] (II),

в которойwherein

М представляет собой В или Аl, иM is B or Al, and

Q представляет собой катионную группу, выбранную из H+, Na+, K+, Rb+, Cs+ или [NR1 4]+, где R1 независимо выбран из группы, состоящей из -H, -алкила с 1 - 12 атомами углерода, -алкенила с 2 - 12 атомами углерода и -арила с 6 - 18 атомами углерода, каждый из которых может быть замещен по меньшей мере одной группой, представленной формулой -OR2, где R2 независимо выбран из - H, -алкила с 1 - 12 атомами углерода, -алкенила с 2 - 12 атомами углерода и -арила с 6-18 атомами углерода.Q is a cationic group selected from H + , Na + , K + , Rb + , Cs + or [NR 1 4 ] + , where R 1 is independently selected from the group consisting of -H, -alkyl with 1 to 12 atoms carbon, -alkenyl with 2-12 carbon atoms and -aryl with 6-18 carbon atoms, each of which may be substituted by at least one group represented by the formula -OR 2 where R 2 is independently selected from -H, -alkyl with 1-12 carbon atoms, -alkenyl with 2-12 carbon atoms and -aryl with 6-18 carbon atoms.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения в формуле (II) M выбран из B.In a preferred embodiment of the invention in formula (II), M is selected from B.

Кроме того, предпочтительные варианты осуществления включают катионные группы Q, выбранные из H+ или [NR1 4]+, где R1 определен выше.In addition, preferred embodiments include cationic Q groups selected from H + or [NR 1 4 ] + , where R 1 is defined above.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один заместитель R1 выбирают из группы, состоящей из -алкила с 1 - 12 атомами углерода, -алкенила с 2 - 12 атомами углерода и -арила с 6 - 18 атомами углерода (т.е., групп, определенных выше, за исключением - H), каждая из которых может быть замещена по меньшей мере одной группой, представленной формулой -OR2, где R2 является таким, как определено выше. В альтернативном варианте осуществления по меньшей мере два заместителя R1 выбирают из группы, состоящей из -алкила с 1 - 12 атомами углерода, -алкенила с 2 - 12 атомами углерода и -арила с 6 - 18 атомами углерода (т.е. отличающихся от -H), каждый из которых может быть замещенным по меньшей мере одной группой, представленной формулой -OR2, где R2 является таким, как определено выше. В альтернативном варианте осуществления по меньшей мере три заместителя R1 выбирают из группы, состоящей из -алкила с 1 - 12 атомами углерода, -алкенила с 2 - 12 атомами углерода и -арила с 6 - 18 атомами углерода (т.е. отличающихся от -H), каждый из которых может быть замещенным по меньшей мере одной группой, представленной формулой -OR2, где R2 является таким, как определено выше.In one embodiment, at least one R 1 substituent is selected from the group consisting of -alkyl with 1-12 carbon atoms, -alkenyl with 2-12 carbon atoms and -aryl with 6-18 carbon atoms (i.e., groups defined above, with the exception of -H), each of which may be substituted by at least one group represented by the formula -OR 2 where R 2 is as defined above. In an alternative embodiment, the at least two R 1 substituents are selected from the group consisting of -alkyl with 1-12 carbon atoms, -alkenyl with 2-12 carbon atoms and -aryl with 6-18 carbon atoms (i.e., other than -H), each of which may be substituted with at least one group represented by the formula -OR 2 where R 2 is as defined above. In an alternative embodiment, at least three R 1 substituents are selected from the group consisting of C 1 -C 12 -alkyl, C 2 -C 12 -alkenyl, and C 6 -C 18 -aryl (i.e., other than -H), each of which may be substituted with at least one group represented by the formula -OR 2 where R 2 is as defined above.

В другом предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один фторирующий агент формулы (II) выбирают из группы, состоящей из HBF4, [NH4][BF4] и [(R4-O-R3)x-NH3-x][BF4], где R3 представляет собой группу формулы -(CnH2n+p)-, где n представляет собой целое число от 1 до 6, а p представляет собой целое число, выбранное из 0 и -2;In another preferred embodiment, at least one fluorinating agent of formula (II) is selected from the group consisting of HBF 4 , [NH 4 ][BF 4 ] and [(R 4 -OR 3 ) x -NH 3-x ][BF 4 ], where R 3 is a group of the formula -(C n H 2n+p )-, where n is an integer from 1 to 6, and p is an integer selected from 0 and -2;

R4 выбирают из -H или -(CmH2m+q)-CH3, где m представляет собой целое число от 0 до 6, а q представляет собой целое число, выбранное из 0 и -2, при условии, что когда m = 0, тогда q = 0, иR 4 is selected from -H or -(C m H 2m+q )-CH 3 where m is an integer from 0 to 6 and q is an integer selected from 0 and -2, provided that when m = 0, then q = 0, and

x представляет собой целое число от 1 до 3.x is an integer from 1 to 3.

В одном предпочтительном варианте осуществления n представляет собой целое число от 1 до 3.In one preferred embodiment, n is an integer from 1 to 3.

В альтернативном предпочтительном варианте осуществления p равно 0.In an alternative preferred embodiment, p is equal to 0.

В другом альтернативном предпочтительном варианте осуществления m представляет собой целое число, выбранное от 0 до 2.In another alternative preferred embodiment, m is an integer selected from 0 to 2.

В другом альтернативном предпочтительном варианте осуществления q равно 0.In another alternative preferred embodiment, q is 0.

В одном варианте осуществления R3 представляет собой группу, выбранную из -(CH2)-, -(C2H4)-, -(C3H6)-, -(CH3-CH(CH3))-, и предпочтительно представляет собой -(C2H4)-.In one embodiment, R 3 is a group selected from -(CH 2 )-, -(C 2 H 4 )-, -(C 3 H 6 )-, -(CH 3 -CH(CH 3 ))-, and preferably represents -(C 2 H 4 )-.

В одном варианте осуществления R4 представляет собой группу, выбранную из - H и -CH3, и предпочтительно представляет собой -H.In one embodiment, R 4 is a group selected from -H and -CH 3 , and preferably is -H.

В конкретном предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один фторирующий агент формулы (II) представлен формулой [(R4-O-R3)x-NH3-x][BF4], где R3 представляет собой группу формулы -(CnH2n+p)-, где n представляет собой целое число от 1 до 3, а p равно 0; и R4 представляет собой - H.In a particular preferred embodiment, at least one fluorinating agent of formula (II) is represented by the formula [(R 4 -OR 3 ) x -NH 3-x ][BF 4 ], where R 3 is a group of formula -(C n H 2n +p )-, where n is an integer from 1 to 3 and p is 0; and R 4 is -H.

В другом конкретном предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один фторирующий агент формулы (II) представлен формулой [(R4-O-R3)x-NH3-x][BF4], где R3 представляет собой группу, выбранную из -(CH2)-, -(C2H4)-, -(C3H6)-, -(CH3-CH(CH3))-, и предпочтительно представляет собой -(C2H4)-, и R4 представляет собой - H.In another specific preferred embodiment, at least one fluorinating agent of formula (II) is represented by the formula [(R 4 -OR 3 ) x -NH 3-x ][BF 4 ], where R 3 is a group selected from -(CH 2 )-, -(C 2 H 4 )-, -(C 3 H 6 )-, -(CH 3 -CH(CH 3 ))-, and is preferably -(C 2 H 4 )-, and R 4 represents - H.

В другом варианте осуществления x представляет собой целое число, выбранное из 1 и 2, а в конкретном предпочтительном варианте осуществления x представляет собой 1.In another embodiment, x is an integer selected from 1 and 2, and in a specific preferred embodiment, x is 1.

Особенно предпочтительно, растворимый фторирующий агент выбирают из группы, состоящей из HBF4, [NH4][BF4], [HOCH2-NH3][BF4], [HOC2H4-NH3][BF4], [HOC3H6-NH3][BF4], [HOC4H8-NH3][BF4], [HOC5H10-NH3][BF4] и [HOC6H12-NH3][BF4]. В частности, [HOC2H4-NH3][BF4] предпочтительно используется в качестве растворимого фторирующего агента. Эти фторирующие агенты сочетают в себе превосходные свойства в отношении растворимости в этаноле, стабильности в растворе, доступности и эффективности в качестве фторирующего агента, а также характеристики получаемых с их помощью покрытий на основе кремния. Более того, эти фторирующие агенты характеризуются меньшей токсичностью по сравнению с такими фторирующими агентами, как H2SiF6, известными из европейской завки на патент EP 2 871 646 A1.Particularly preferably, the soluble fluorinating agent is selected from the group consisting of HBF 4 , [NH 4 ][BF 4 ], [HOCH 2 -NH 3 ][BF 4 ], [HOC 2 H 4 -NH 3 ][BF 4 ], [HOC 3 H 6 -NH 3 ][BF 4 ], [HOC 4 H 8 -NH 3 ][BF 4 ], [HOC 5 H 10 -NH 3 ][BF 4 ] and [HOC 6 H 12 -NH 3 ][BF 4 ]. In particular, [HOC 2 H 4 -NH 3 ][BF 4 ] is preferably used as the soluble fluorinating agent. These fluorinating agents combine excellent properties in terms of ethanol solubility, solution stability, availability and efficacy as a fluorinating agent, as well as the characteristics of the silicon-based coatings obtained with them. Moreover, these fluorinating agents are less toxic than fluorinating agents such as H 2 SiF 6 known from European patent application EP 2 871 646 A1.

Соединения формулы [(R4-O-R3)x-NH3-x][BF4] могут быть легко получены путем смешивания HBF4 и R4-O-R3-NH2 в соотношении от 1 : 0,5 до 1 : 4, предпочтительно, от 1 : 0,8 до 1 : 3, более предпочтительно, от 1 : 0,9 до 1 : 2 и, в частности, от 1 : 1 до 1 : 1,5, в подходящем растворителе (например, этаноле) при комнатной температуре. Полученный раствор обычно является стабильным при комнатной температуре и может храниться без ухудшения характеристик или осаждения.Compounds of the formula [(R 4 -OR 3 ) x -NH 3-x ][BF 4 ] can be readily obtained by mixing HBF 4 and R 4 -OR 3 -NH 2 in a ratio of 1:0.5 to 1:4 , preferably from 1:0.8 to 1:3, more preferably from 1:0.9 to 1:2 and in particular from 1:1 to 1:1.5, in a suitable solvent (e.g. ethanol ) at room temperature. The resulting solution is usually stable at room temperature and can be stored without degradation or precipitation.

Растворимые фторирующие агенты согласно настоящему изобретению, в частности, характеризуются тем, что они представляют собой соединение, имеющее хорошую растворимость в этаноле. В одном предпочтительном варианте осуществления растворимые фторирующие агенты предпочтительно представляют собой жидкие соединения или их получают in situ из жидких соединений, с которыми поэтому легко обращаться. Полученный таким образом раствор хорошо совместим с материалами, чувствительными к коррозии (например, с поверхностями реактора).Soluble fluorinating agents according to the present invention are particularly characterized in that they are a compound having good solubility in ethanol. In one preferred embodiment, the soluble fluorinating agents are preferably liquid compounds or are obtained in situ from liquid compounds, which are therefore easy to handle. The solution thus obtained is highly compatible with corrosion sensitive materials (eg reactor surfaces).

Для нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок с помощью диоксида кремния (SiO2), раствор на основе кремния предпочтительно содержит алкоксид кремния, который добавляют к раствору на основе кремния за одну или несколько стадий. Подходящими алкоксидами кремния являются, например, тетраметилортосиликат (TMOS), тетраэтилортосиликат (TEOS), тетрапропилортосиликат и тетраизопро-пилортосиликат или их смеси. Такие алкоксиды кремния обеспечивают растворимую форму кремния без какой-либо воды или гидроксильных групп. Таким образом может быть получен контролируемо гидролизуемый кремниевый продукт. Предпочтительным в качестве алкоксида кремния является TEOS. Также подходящими являются силаны с двумя или тремя группами O-Rn, где Rn представляет собой остаток, как указано выше, и двумя или одной группами (группой) X1, непосредственно связанными с силаном, соответственно, где X1 представляет собой остаток, такой как H, метил, этил, от C3 до C18 или пропиламин, или даже более сложные примеры, такие как (3-глицидилоксипропил)триэтоксисилан, а также их смеси, которые могут быть дополнительно смешаны с любым из алкоксидов кремния, упомянутых выше.For coating soft magnetic powder with silicon dioxide (SiO 2 ), the silicon-based solution preferably contains silicon alkoxide, which is added to the silicon-based solution in one or more steps. Suitable silicon alkoxides are, for example, tetramethylorthosilicate (TMOS), tetraethylorthosilicate (TEOS), tetrapropylorthosilicate and tetraisopropylorthosilicate, or mixtures thereof. Such silicon alkoxides provide a soluble form of silicon without any water or hydroxyl groups. Thus, a controlled hydrolysable silicon product can be obtained. The preferred silicon alkoxide is TEOS. Also suitable are silanes with two or three OR n groups, where R n is a residue as above, and two or one X 1 groups (groups) directly attached to the silane, respectively, where X 1 is a residue such as H, methyl, ethyl, C 3 to C 18 or propylamine, or even more complex examples such as (3-glycidyloxypropyl)triethoxysilane, as well as mixtures thereof, which can be further mixed with any of the silicon alkoxides mentioned above.

Магнитно-мягкий порошок предпочтительно смешивают с раствором на основе кремния, а растворимый фторирующий агент добавляют после по меньшей мере частичной обработки этого магнитно-мягкого порошка раствором на основе кремния. Например, растворимый фторирующий агент добавляют во время обработки раствором на основе кремния и/или сразу после обработки раствором на основе кремния. В данном случае «сразу после обработки раствором на основе кремния» относится к стадии, непосредственно следующей после последней стадии обработки раствором на основе кремния. Последняя стадия обработки раствором на основе кремния обычно включает в себя или состоит из перегонки и сушки магнитно-мягкого порошка с покрытием, в результате чего получается сухой магнитно-мягкий порошок с покрытием. На стадии непосредственно после обработки раствором на основе кремния к покрытому магнитно-мягкому порошку может быть добавлен растворитель, включающий фторирующий агент, для получения магнитно-мягкого порошка, покрытого покрытием на основе кремния, включающим одну из фторсодержащих композиций, как указано в данном документе.The soft magnetic powder is preferably mixed with the silicon based solution, and the soluble fluorinating agent is added after the soft magnetic powder is at least partially treated with the silicon based solution. For example, the soluble fluorinating agent is added during treatment with the silicon-based solution and/or immediately after treatment with the silicon-based solution. In this case, "immediately after treatment with a silicon-based solution" refers to the stage immediately following the last stage of treatment with a silicon-based solution. The last step of the silicon solution treatment typically includes or consists of distillation and drying of the coated soft magnetic powder, resulting in a dry coated soft magnetic powder. In a step immediately after treatment with a silicon based solution, a solvent including a fluorinating agent may be added to the coated soft magnetic powder to produce a soft magnetic powder coated with a silicon based coating comprising one of the fluorine-containing compositions as described herein.

В принципе, раствор также может быть основан на других металлах и содержать соответствующие алкоксиды металлов для покрытия магнитно-мягкого порошка оксидом металла. Например, раствор может быть основан на титане, магнии (Mg) или алюминии для получения покрытия из оксида алюминия (Al2O3), оксида магния (MgO) или оксида титана (TiO2, TiO, Ti2O3). Кроме того, раствор может быть основан на смеси металлов, таких как Si, Al, Mg или Ti, и содержать соответствующую смесь алкоксидов металлов для получения смешанного покрытия. Предпочтительно, разложение алкоксида металла проводят с помощью гидролиза. Для гидролиза раствор на основе металла дополнительно содержит инертный суспендирующий агент, воду и возможно катализатор.In principle, the solution can also be based on other metals and contain the appropriate metal alkoxides to coat the soft magnetic powder with the metal oxide. For example, the solution may be based on titanium, magnesium (Mg) or aluminum to form a coating of alumina (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO) or titanium oxide (TiO 2 , TiO, Ti 2 O 3 ). In addition, the solution may be based on a mixture of metals such as Si, Al, Mg or Ti and contain an appropriate mixture of metal alkoxides to form a mixed coating. Preferably, the decomposition of the metal alkoxide is carried out by hydrolysis. For hydrolysis, the metal-based solution further contains an inert suspending agent, water, and optionally a catalyst.

Реакционная смесь, включающая магнитно-мягкий порошок, раствор на основе металла и при желании фторирующий агент, может быть приготовлена поэтапно, в одну или несколько стадий, или постепенно. Предпочтительно, реакционную смесь готовят поэтапно. В этом контексте «поэтапно» относится к добавлению по меньшей мере одного компонента реакционной смеси на одной или нескольких стадиях во время гидролиза, причем поэтапное добавление может также включать добавление со скоростью на протяжении определенного диапазона времени. Таким образом, компоненты могут быть добавлены за одну стадию сразу. В качестве альтернативы, компоненты можно добавлять через регулярные или нерегулярные интервалы, по меньшей мере в две стадии. «Постепенно» означает, что компоненты добавляются во время гидролиза с фиксированной скоростью или через равные промежутки времени, например, каждую минуту или секунду. Предпочтительно, алкоксид металла и/или фторирующий агент добавляют поэтапно.The reaction mixture comprising the soft magnetic powder, the metal-based solution and, if desired, the fluorinating agent may be prepared in stages, in one or more stages, or gradually. Preferably, the reaction mixture is prepared in stages. In this context, "stepwise" refers to the addition of at least one component of the reaction mixture at one or more stages during hydrolysis, and stepwise addition may also include adding at a rate over a certain range of time. Thus, the components can be added in one step at a time. Alternatively, the components can be added at regular or irregular intervals, in at least two stages. "Incrementally" means that the components are added during hydrolysis at a fixed rate or at regular intervals, such as every minute or second. Preferably, the metal alkoxide and/or the fluorinating agent is added in stages.

На первой стадии процесса магнитно-мягкий порошок может быть смешан с инертным суспендирующим агентом, таким как вода и/или органический растворитель. Подходящими органическими растворителями являются протонные растворители, предпочтительно, одноатомные или двухатомные спирты, такие как метанол, этанол, изопропанол, гликоль, диэтиленгликоль или триэтиленгликоль, или апротонные растворители, предпочтительно кетоны, такие как ацетон, дикетон, простой эфир, например, простой диэтиловый эфир, простой ди-н-бутиловый эфир, простой диметиловый эфир гликоля, диэтиленгликоль или триэтиленгликоль, или азотсодержащие растворители, такие как пиридин, пиперидин, N-метилпирролидин или аминоэтанол. Предпочтительно, органический растворитель является смешивающимся с водой. Суспендирующий агент может представлять собой органический растворитель или органический растворитель, смешанный с водой. Предпочтительными органическими растворителями являются ацетон, изопропанол и этанол. Особенно предпочтительным является этанол. Содержание инертного суспендирующего агента в растворе на основе металлов может составлять до 70 % масс. Предпочтительно, содержание инертного суспендирующего агента находится между 10 и 50 % масс.In the first step of the process, the soft magnetic powder may be mixed with an inert suspending agent such as water and/or an organic solvent. Suitable organic solvents are protic solvents, preferably monohydric or dihydric alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, glycol, diethylene glycol or triethylene glycol, or aprotic solvents, preferably ketones such as acetone, diketone, ether, for example diethyl ether, di-n-butyl ether, glycol dimethyl ether, diethylene glycol or triethylene glycol, or nitrogen containing solvents such as pyridine, piperidine, N-methylpyrrolidine or aminoethanol. Preferably, the organic solvent is water miscible. The suspending agent may be an organic solvent or an organic solvent mixed with water. Preferred organic solvents are acetone, isopropanol and ethanol. Especially preferred is ethanol. The content of an inert suspending agent in a metal-based solution can be up to 70 wt%. Preferably, the content of the inert suspending agent is between 10 and 50% by weight.

Смесь магнитно-мягкого порошка и суспендирующего агента выбирают таким образом, чтобы получить смешивающийся раствор. Высокая доля твердого вещества является благоприятной для увеличения выхода на единицу объема за единицу времени. Оптимальную долю твердого вещества легко получить с помощью экспериментов рутинного исполнения, которые позволяют найти оптимальную долю для реакционной смеси. Кроме того, для увеличения доли твердого вещества можно использовать механические мешалки или устройства типа насос/сопло.The mixture of soft magnetic powder and suspending agent is chosen so as to obtain a miscible solution. A high proportion of solids is favorable for increasing the yield per unit volume per unit time. The optimum solids fraction is easily obtained with routine experiments that allow the optimum solids fraction to be found for the reaction mixture. In addition, mechanical agitators or pump/nozzle devices can be used to increase the solids content.

На второй стадии процесса к смеси может быть добавлен алкоксид металла. Алкоксид металла можно добавлять в реакционную смесь как таковой или растворенным в органическом растворителе. Если используется органический растворитель, то этот органический растворитель содержит от 10 до 90 % масс., предпочтительно от 50 до 80 % масс. алкоксида металла. Алкоксид металла можно добавлять поэтапно или постепенно. Предпочтительным является поэтапное добавление алкоксида металла более чем за одну стадию, предпочтительно, в две стадии. Например, сначала к реакционной смеси добавляют до 90 %, до 50 % или до 20 % от общего количества алкоксида металла, необходимого для гидролиза, а оставшееся количество добавляют на более поздней стадии процесса.In the second step of the process, a metal alkoxide may be added to the mixture. The metal alkoxide can be added to the reaction mixture as such or dissolved in an organic solvent. If an organic solvent is used, then this organic solvent contains from 10 to 90 wt %, preferably from 50 to 80 wt %. metal alkoxide. The metal alkoxide can be added stepwise or incrementally. It is preferable to add the metal alkoxide stepwise in more than one step, preferably in two steps. For example, up to 90%, up to 50% or up to 20% of the total amount of metal alkoxide required for hydrolysis is first added to the reaction mixture, and the remaining amount is added at a later stage of the process.

Общее количество алкоксида металла, добавляемого к раствору на основе металла, зависит от желаемой толщины покрытия. В зависимости от распределения частиц по размерам, профиля частиц (игольчатый или сферический) и количества добавленных частиц порошка можно легко определить общую удельную поверхность. В качестве альтернативы, для определения удельной площади поверхности можно использовать известные методы, такие как метод БЭТ. Из желаемой толщины покрытия и плотности оксида металла можно рассчитать необходимое количество оксида металла. Затем необходимое общее количество алкоксида металла может быть определено с помощью стехиометрического соотношения в реакции.The total amount of metal alkoxide added to the metal based solution depends on the desired coating thickness. Depending on the particle size distribution, the particle profile (acicular or spherical) and the amount of powder particles added, the total specific surface can be easily determined. Alternatively, known methods such as the BET method can be used to determine the specific surface area. From the desired coating thickness and metal oxide density, the required amount of metal oxide can be calculated. The required total amount of metal alkoxide can then be determined using the stoichiometric ratio in the reaction.

После добавления алкоксида металла гидролиз происходит автоматически, как только вода добавляется к реакционной смеси на третьей стадии. Предпочтительно, общее количество воды соответствует количеству, по меньшей мере в два раза, более предпочтительно по меньшей мере в пять раз больше, чем стехиометрическое количество, необходимое для гидролиза алкоксида металла. Как правило, общее количество воды не более чем в сто раз, предпочтительно, в двадцать раз больше необходимого стехиометрического количества. На третьей стадии добавляется часть количества воды, которая соответствует части алкоксида металла, добавляемой к реакционной смеси на второй стадии процесса.After the addition of the metal alkoxide, hydrolysis occurs automatically as soon as water is added to the reaction mixture in the third stage. Preferably, the total amount of water is at least twice, more preferably at least five times, the stoichiometric amount required to hydrolyze the metal alkoxide. Typically, the total amount of water is not more than one hundred times, preferably twenty times the required stoichiometric amount. In the third stage, a part of the amount of water is added, which corresponds to the part of the metal alkoxide added to the reaction mixture in the second stage of the process.

Чтобы дополнительно ускорить гидролиз, к реакционной смеси может быть добавлен катализатор, такой как щелочной или кислотный катализатор. Количество добавляемого катализатора также можно отрегулировать в соответствии с долей алкоксида металла, добавляемой к реакционной смеси на второй стадии процесса. Подходящими кислотными катализаторами являются, например, разбавленные минеральные кислоты, такие как серная кислота, соляная кислота, азотная кислота, а подходящими щелочными катализаторами являются, например, разбавленный щелочной раствор, такой как каустическая сода. Предпочтительным является использование разбавленного водного раствора аммиака, поэтому катализатор и воду добавляют одновременно за одну стадию.To further accelerate the hydrolysis, a catalyst such as an alkali or acid catalyst may be added to the reaction mixture. The amount of added catalyst can also be adjusted in accordance with the proportion of metal alkoxide added to the reaction mixture in the second stage of the process. Suitable acid catalysts are, for example, dilute mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and suitable alkaline catalysts are, for example, a dilute alkaline solution such as caustic soda. It is preferable to use a dilute aqueous ammonia solution, so the catalyst and water are added simultaneously in one step.

Предпочтительное молярное соотношение катализатора и алкоксида металла, в частности, аммиака и алкоксида кремния, составляет от 1 : 1 до 1 : 2, предпочтительно, от 1 : 1,1 до 1 : 1,8. Это соотношение позволяет формировать покрытие, имеющее хорошие свойства.The preferred molar ratio of catalyst and metal alkoxide, in particular ammonia and silicon alkoxide, is from 1:1 to 1:2, preferably from 1:1.1 to 1:1.8. This ratio makes it possible to form a coating having good properties.

Разложению алкоксида металла, предпочтительно, алкоксида кремния, может дополнительно способствовать термическое нагревание приготовленной реакционной смеси на четвертой стадии процесса. Реакционная смесь может быть нагрета до температуры чуть ниже температуры кипения или до температуры кипения реакционной смеси с обратным холодильником. В случае этанола, например, температура поддерживается ниже 80°C, например, около 60°C. Реакционную смесь можно выдерживать при повышенной температуре с кипячением с обратным холодильником в течение нескольких часов, например 3 часов. Обычно реакционную смесь диспергируют с помощью механической мешалки. Кроме того, к реакционной смеси могут быть добавлены диспергирующие агенты, такие как анионные или ионные поверхностно-активные вещества, акриловая смола, диспергатор пигментов или высшие спирты, такие как гексанол, октанол, нонанол или додеканол.The decomposition of the metal alkoxide, preferably silicon alkoxide, can be further promoted by thermal heating of the prepared reaction mixture in the fourth stage of the process. The reaction mixture may be heated to just below the boiling point or to the reflux temperature of the reaction mixture. In the case of ethanol, for example, the temperature is maintained below 80°C, for example, about 60°C. The reaction mixture can be kept at elevated temperature under reflux for several hours, for example 3 hours. Typically, the reaction mixture is dispersed using a mechanical stirrer. In addition, dispersing agents such as anionic or ionic surfactants, acrylic resin, pigment dispersant or higher alcohols such as hexanol, octanol, nonanol or dodecanol can be added to the reaction mixture.

Если алкоксид металла добавляют поэтапно, на более чем одной стадии, то оставшиеся части алкоксида металла, воды и катализатора могут быть добавлены за одну или несколько стадий, пока реакционная смесь поддерживается при повышенной температуре. Предпочтительным является двухэтапное добавление алкоксида металла, при котором оставшиеся части алкоксида металла, воды и катализатора добавляют за одну стадию, пока реакционная смесь поддерживается при повышенной температуре.If the metal alkoxide is added in more than one step, then the remaining portions of the metal alkoxide, water, and catalyst may be added in one or more steps while the reaction mixture is maintained at elevated temperature. Preferred is a two-stage addition of the metal alkoxide, in which the remaining parts of the metal alkoxide, water and catalyst are added in one stage while the reaction mixture is maintained at an elevated temperature.

После гидролиза реакционную смесь перегоняют и сушат на пятой и шестой стадиях процесса. Момент, когда гидролиз заканчивается, можно определить, обнаружив уменьшение содержания воды в потоке флегмы. Если содержание воды достаточно низкое, смесь можно перегонять и сушить, оставляя магнитно-мягкий порошок, покрытый SiO2. В этом контексте уровень содержания воды можно легко определить с помощью рутинных экспериментов.After hydrolysis, the reaction mixture is distilled and dried in the fifth and sixth stages of the process. The point at which hydrolysis ends can be determined by detecting a decrease in the water content of the reflux stream. If the water content is low enough, the mixture can be distilled and dried, leaving a soft magnetic powder coated with SiO 2 . In this context, the water content can be easily determined by routine experiments.

В одном варианте осуществления способа растворимый фторирующий агент добавляют в процессе обработки раствором на основе кремния. Следовательно, растворимый фторирующий агент добавляют до того, как обработка раствором на основе кремния завершится, то есть до того, как реакционная смесь будет перегнана и высушена.In one embodiment of the method, the soluble fluorinating agent is added during the treatment with the silicon-based solution. Therefore, the soluble fluorinating agent is added before the silica treatment is complete, that is, before the reaction mixture has been distilled and dried.

В другом варианте осуществления к раствору на основе кремния добавляют от 1,0 х 10-2 до 5,5 х 10-2 % мольн. фторирующего агента, в пересчете на общее количество магнитно-мягкого порошка. Предпочтительно, используют от 1,5 х 10-2 до 3,5 х 10-2 % мольн. фторирующего агента, в частности, от 1,7 х 10-2 до 2,7 х 10-2 % мольн. фторирующего агента.In another embodiment, from 1.0 x 10 -2 to 5.5 x 10 -2 mol % is added to the silicon-based solution. fluorinating agent, in terms of the total amount of soft magnetic powder. Preferably, use from 1.5 x 10 -2 to 3.5 x 10 -2 mol%. fluorinating agent, in particular, from 1.7 x 10 -2 to 2.7 x 10 -2 mol%. fluorinating agent.

В другом варианте осуществления к раствору на основе кремния добавляют от 0,1 до 10 ммоль фторирующего агента на один кг магнитно-мягкого порошка. Предпочтительно, используют от 1 до 7 ммоль фторирующего агента на кг магнитно-мягкого порошка, в частности, от 3 до 5 ммоль фторирующего агента.In another embodiment, 0.1 to 10 mmol of fluorinating agent per kg of soft magnetic powder is added to the silicon-based solution. Preferably, 1 to 7 mmol of fluorinating agent is used per kg of soft magnetic powder, in particular 3 to 5 mmol of fluorinating agent.

В другом варианте осуществления к раствору на основе кремния добавляют от 0,25 до 5 % мольн. фторирующего агента, в пересчете на общее количество Si в растворе на основе кремния. Предпочтительно, используют от 1 до 4,5 % мольн. фторирующего агента, в частности, от 1,5 до 3,5 % мольн. фторирующего агента.In another embodiment, from 0.25 to 5 mol % is added to the silicon-based solution. fluorinating agent, based on the total amount of Si in the silicon-based solution. Preferably, use from 1 to 4.5 mol%. fluorinating agent, in particular, from 1.5 to 3.5% mol. fluorinating agent.

Фторирующий агент можно добавлять в виде твердого вещества или в растворе. Предпочтительно, раствор фторирующего агента имеет концентрацию от примерно 5 до 30 % масс., в частности, от 10 до 20 % масс. Обычно растворителем является вода, этанол или упомянутый ранее инертный суспендирующий агент. В особенно предпочтительном варианте осуществления раствор содержит по меньшей мере один фторирующий агент и по меньшей мере этанол.The fluorinating agent can be added as a solid or in solution. Preferably, the fluorinating agent solution has a concentration of from about 5 to 30% by weight, in particular from 10 to 20% by weight. Typically, the solvent is water, ethanol, or the previously mentioned inert suspending agent. In a particularly preferred embodiment, the solution contains at least one fluorinating agent and at least ethanol.

В другом предпочтительном варианте осуществления только часть алкоксида кремния добавляют вместе с фторирующим агентом. Например, из 100 % алкоксида кремния, необходимого для образования 1 - 2 % масс. SiO2 на порошке железа, 25 %, 50 % или 75 % добавляют вместе с фторирующим агентом.In another preferred embodiment, only a portion of the silicon alkoxide is added along with the fluorinating agent. For example, from 100% silicon alkoxide, necessary for the formation of 1 - 2% wt. SiO 2 on iron powder, 25%, 50% or 75% is added along with the fluorinating agent.

Предпочтительное молярное отношение добавленных атомов фтора в растворимом фторирующем агенте и кремния в добавленном алкоксиде кремния (молярное соотношение F : Si) составляет от 1 : 3 до 1 : 18, предпочтительно, от 1 : 5 до 1 : 15 и, в частности, от 1 : 8 до 1 : 13, где это молярное соотношение относится к соотношению во всем покрытии. Молярное соотношение F : Si может составлять, например, 1 : 9,1. При таком соотношении покрытие может быть адаптировано для обеспечения высокой проницаемости за счет толщины покрытия и хорошей термоустойчивости.The preferred molar ratio of added fluorine atoms in the soluble fluorinating agent and silicon in the added silicon alkoxide (molar ratio F : Si) is from 1:3 to 1:18, preferably from 1:5 to 1:15, and in particular from 1 : 8 to 1 : 13 where this molar ratio refers to the ratio throughout the coating. The molar ratio F : Si may be, for example, 1 : 9.1. With this ratio, the coating can be tailored to provide high permeability due to coating thickness and good thermal stability.

Кроме того, растворимый фторирующий агент может быть добавлен поэтапно, за одну или несколько стадий во время обработки раствором на основе кремния. Предпочтительно, растворимый фторирующий агент добавляют в одну стадию. Момент, когда добавляется растворимый фторирующий агент, может быть выбран где-нибудь после второй стадии процесса, то есть после добавления алкоксида металла, и перед пятой стадией процесса, то есть перед перегонкой и сушкой. Предпочтительно, растворимый фторирующий агент добавляют, пока реакционная смесь поддерживается при повышенной температуре. Особенно предпочтительно, растворимый фторирующий агент добавляется перед добавлением оставшейся фракции алкоксида металла, пока реакционная смесь поддерживается при повышенной температуре. Таким образом, растворимый фторирующий агент может быть добавлен после того, как было добавлено по меньшей мере 20 %, предпочтительно, по меньшей мере 50 %, и особенно предпочтительно, по меньшей мере 70 % реагентов для гидролиза, например алкоксида металла.In addition, the soluble fluorinating agent may be added in stages, in one or more steps, during treatment with the silicon-based solution. Preferably, the soluble fluorinating agent is added in one step. The point at which the soluble fluorinating agent is added may be chosen somewhere after the second stage of the process, ie after the addition of the metal alkoxide, and before the fifth stage of the process, ie before distillation and drying. Preferably, a soluble fluorinating agent is added while the reaction mixture is maintained at an elevated temperature. Particularly preferably, the soluble fluorinating agent is added before adding the remaining metal alkoxide fraction while the reaction mixture is maintained at an elevated temperature. Thus, the soluble fluorinating agent may be added after at least 20%, preferably at least 50%, and particularly preferably at least 70% of hydrolysis reagents, eg metal alkoxide, have been added.

Описанный выше способ является предпочтительным вариантом осуществления. Однако последовательность стадий процесса может варьироваться. Алкоксид металла может быть добавлен к реакционной смеси, например, включая магнитно-мягкий порошок, инертный суспендирующий агент, воду и катализатор одновременно, или вода и алкоксид металла могут быть добавлены одновременно. Однако в таких вариантах осуществления предпочтительным является поэтапное добавление алкоксида металла за более чем одну стадию, при этом растворимый фторирующий агент добавляют сразу, как описано выше.The method described above is the preferred embodiment. However, the sequence of process steps may vary. The metal alkoxide may be added to the reaction mixture, for example, including a soft magnetic powder, an inert suspending agent, water and a catalyst at the same time, or water and a metal alkoxide may be added at the same time. However, in such embodiments, the stepwise addition of the metal alkoxide in more than one step is preferred, with the soluble fluorinating agent added all at once as described above.

В качестве альтернативы или дополнительно, растворимый фторирующий агент добавляют сразу после обработки раствором на основе кремния. Если растворимый фторирующий агент добавляют сразу после обработки раствором на основе кремния, магнитно-мягкий порошок обрабатывают раствором на основе кремния, включая растворимый фторирующий агент или без него. Магнитно-мягкий порошок с покрытием может быть смешан с растворителем, таким как этанол, и растворимым фторирующим агентом на стадии способа, следующей за процессом нанесения покрытия из алкоксида.Alternatively or additionally, a soluble fluorinating agent is added immediately after treatment with the silica based solution. If the soluble fluorinating agent is added immediately after the treatment with the silicon-based solution, the soft magnetic powder is treated with the silicon-based solution, including or without the soluble fluorinating agent. The coated soft magnetic powder can be mixed with a solvent such as ethanol and a soluble fluorinating agent in a method step following the alkoxide coating process.

Магнитно-мягкий порошок с покрытием в соответствии со способами, описанными выше, и магнитно-мягкий порошок с покрытием, как указано, характеризуются улучшенной проницаемостью в сочетании с неизменной или даже улучшенной термоустойчивостью по сравнению с материалами из предшествующего уровня техники, раскрытыми в европейской заявке на патент EP 2 871 646 A1.The coated soft magnetic powder according to the methods described above and the coated soft magnetic powder are said to have improved permeability coupled with unchanged or even improved thermal stability compared to the prior art materials disclosed in the European patent application. patent EP 2 871 646 A1.

Магнитно-мягкий порошок с покрытием в соответствии с описанными выше способами и магнитно-мягкий порошок с покрытием, как указано выше, особенно подходят для изготовления электронных компонентов. Электронные компоненты, такие как магнитные сердечники, могут быть получены, например, прессованием или литьевым формованием этого магнитно-мягкого порошка с покрытием. Для изготовления таких электронных компонентов магнитно-мягкий порошок с покрытием обычно смешивают с одним или несколькими типами смолы, такой как например, эпоксидная смола, уретановая смола, полиуретановая смола, фенольная смола, аминосмола, силиконовая смола, полиамидная смола, полиимидная смола, акриловая смола, смола из сложных полиэфиров, поликарбонатная смола, норборненовая смола, стирольная смола, смола из простых полиэфирсульфонов, силиконовая смола, полисилоксановая смола, фторсодержащая смола, полибутадиеновая смола, смола из простых виниловых эфиров, поливинилхлоридная смола или смола из сложных виниловых эфиров. Способ смешивания этих компонентов не ограничен, и смешивание может осуществляться с помощью смесителя, например, ленточно-винтового смесителя, смесителя барабанного типа, смесителя типа Nauta, смесителя типа Henschel или ультрасмесителя, или смесителя-пластикатора, например смесителя типа Бенбери, смесителя-пластикатора, валков, месильной машины, лопастной мешалки, планетарного смесителя или одноосного или двухосного экструдера.The coated soft magnetic powder according to the methods described above and the coated soft magnetic powder as described above are particularly suitable for the manufacture of electronic components. Electronic components such as magnetic cores can be obtained, for example, by pressing or injection molding this coated soft magnetic powder. To make such electronic components, the coated soft magnetic powder is usually mixed with one or more types of resin, such as, for example, epoxy resin, urethane resin, polyurethane resin, phenolic resin, amino resin, silicone resin, polyamide resin, polyimide resin, acrylic resin, polyester resin, polycarbonate resin, norbornene resin, styrene resin, polyethersulfone resin, silicone resin, polysiloxane resin, fluorine resin, polybutadiene resin, vinyl ether resin, polyvinyl chloride resin or vinyl ester resin. The method of mixing these components is not limited, and mixing can be carried out using a mixer, for example, a ribbon-screw mixer, a drum type mixer, a Nauta type mixer, a Henschel type mixer or an ultra-mixer, or a kneader mixer, such as a Banbury-type mixer, a kneader-kneader, rollers, kneader, paddle mixer, planetary mixer or single or double axis extruder.

Для изготовления формованного изделия магнитно-мягкий порошок может быть смешан с одним или несколькими типами смолы, чтобы получить порошок для формования или порошок, готовый к прессованию. Для порошка для формования смесь магнитно-мягкого порошка с покрытием и смолы может быть нагрета и расплавлена при температуре плавления смолы, предпочтительно, термопластичной смолы, а затем подвергнута формованию в электронный компонент, такой как магнитный сердечник желаемой формы. Предпочтительно, смесь прессуют в форме для получения магнитного или намагничивающегося формованного изделия. Это прессование дает формованное изделие, которое обладает высокой прочностью и хорошей термоустойчивостью.To make a molded article, the soft magnetic powder can be mixed with one or more types of resin to form a powder for molding or a powder ready for pressing. For molding powder, the mixture of coated soft magnetic powder and resin can be heated and melted at the melting temperature of the resin, preferably a thermoplastic resin, and then molded into an electronic component such as a magnetic core of the desired shape. Preferably, the mixture is pressed into a mold to form a magnetic or magnetizable molded article. This pressing results in a molded article which has high strength and good heat resistance.

Другой метод для изготовления формованного изделия включает порошок, готовый к прессованию, который содержит магнитно-мягкий порошок с покрытием, дополнительно покрытый смолой. Такой порошок, готовый к прессованию, можно прессовать в форме под давлением до 1000 МПа, предпочтительно, до 500 МПа, с нагреванием или без него. После прессования формованное изделие оставляют для затвердевания. Процесс покрытия магнитно-мягкого порошка смолой включает, например, стадии растворения смолы, например эпоксидной смолы, в растворителе, добавление магнитно-мягкого порошка к этой смеси, удаление из смеси растворителя с получением сухого продукта и измельчение этого сухого продукта с получением порошка. Готовый к прессованию порошок используется для изготовления магнитного или намагничиваемого формованного изделия.Another method for making a molded article involves a ready-to-compress powder that contains a coated soft magnetic powder further coated with a resin. Such a ready-to-compress powder can be compressed into a mold under a pressure of up to 1000 MPa, preferably up to 500 MPa, with or without heating. After pressing, the molded article is left to solidify. The process of coating a soft magnetic powder with a resin includes, for example, the steps of dissolving a resin, such as an epoxy resin, in a solvent, adding the soft magnetic powder to the mixture, removing the solvent from the mixture to obtain a dry product, and pulverizing the dry product to obtain a powder. The ready-to-compress powder is used to make a magnetic or magnetizable molded article.

Порошковое литьевое формование позволяет экономично и эффективно изготавливать сложные металлические детали. Порошковое литьевое формование обычно включает формование магнитно-мягких порошков вместе с полимером в качестве клея в желаемую форму, затем клей удаляется и порошок прессуется в твердую металлическую деталь на стадии спекания. Это особенно хорошо работает с порошком карбонильного железа, потому что сферические частицы железа могут быть очень плотно упакованы вместе.Powder injection molding allows you to economically and efficiently produce complex metal parts. Powder injection molding typically involves molding soft magnetic powders together with a polymer as an adhesive into the desired shape, then the adhesive is removed and the powder is pressed into a hard metal part in a sintering step. This works particularly well with carbonyl iron powder because the spherical iron particles can be packed very tightly together.

Магнитно-мягкий порошок, обработанный в соответствии со способами, описанными выше, или содержащий покрытие на основе кремния с фторсодержащими композициями, как описано выше, может быть использован в электронных компонентах. В частности, формованные изделия этого типа могут использоваться в качестве сердечников катушек или каркасов катушек, используемых в электротехнике. Катушки с соответствующими сердечниками катушек или каркасами катушек используются, например, в качестве электромагнитов, в генераторах, в трансформаторах, в индукторах, в портативных компьютерах, в нетбуках, в мобильных телефонах, в электрических двигателях, в инверторах переменного тока, в электронных компонентах в автомобильной промышленности, в игрушках и в концентраторах магнитного поля. Электронные компоненты представляют собой, в частности, компоненты магнитного сердечника, которые используются в электрических, электромеханических и магнитных устройствах, таких как электромагниты, трансформаторы, электрические двигатели, индукторы и магнитные сборные узлы. Другие применения магнитно-мягкого порошка с покрытием включают производство меток радиочастотной идентификации (RFID) и элементов для отражения или экранирования электромагнитного излучения. При производстве меток RFID, которые представляют собой этикетки размером с рисовое зерно для автоматической локализации или идентификации объекта, магнитно-мягкий порошок может использоваться для печати структуры RFID. Наконец, электронные компоненты, изготовленные из магнитно-мягкого порошка, могут использоваться для экранирования электронных устройств. В таких применениях переменное магнитное поле излучения заставляет частицы порошка непрерывно перестраиваться. Благодаря получающемуся в результате трению частицы порошка преобразуют энергию электромагнитных волн в тепло.Soft magnetic powder treated according to the methods described above, or containing a silicon-based coating with fluorine-containing compositions, as described above, can be used in electronic components. In particular, molded articles of this type can be used as coil cores or coil bodies used in electrical engineering. Coils with suitable coil cores or coil bodies are used, for example, as electromagnets, in generators, in transformers, in inductors, in laptop computers, in netbooks, in mobile phones, in electric motors, in AC inverters, in electronic components in automotive industry, in toys and in magnetic field concentrators. Electronic components are, in particular, magnetic core components that are used in electrical, electromechanical and magnetic devices such as electromagnets, transformers, electric motors, inductors and magnetic assemblies. Other applications for coated soft magnetic powder include the production of radio frequency identification (RFID) tags and elements for reflecting or shielding electromagnetic radiation. In the production of RFID tags, which are labels the size of rice grains for automatic localization or object identification, soft magnetic powder can be used to print the RFID structure. Finally, electronic components made from soft magnetic powder can be used to shield electronic devices. In such applications, an alternating magnetic radiation field causes the powder particles to continuously rearrange themselves. Due to the resulting friction, the powder particles convert the energy of electromagnetic waves into heat.

ПримерыExamples

Нанесение покрытия на металлический порошок - общая методика А (приготовление с использованием планетарного смесителя)Metal Powder Coating - General Procedure A (Preparation Using a Planetary Mixer)

В планетарный смеситель с подогревом добавляют 2700 кг порошка карбонильного железа, например, доступного от фирмы BASF, с чистотой, составляющей содержание железа 99,5 г на 100 г, и средним размером частиц d50 между 4,5 и 5 мкм. Смеситель снабжен холодильником и продувается аргоном для создания инертной атмосферы. При перемешивании добавляют 480 г этанола. Затем добавляют 75 % масс. от общего количества TEOS (общее количество TEOS, использованное в каждом эксперименте, указано в таблицах 1 - 6 ниже). Затем добавляют 80 % масс. от общего количества водного раствора NH3, имеющего концентрацию 5 % масс. NH3 (общее количество водного раствора NH3, использованного в каждом эксперименте, приведено в таблицах 1 - 6 ниже). Теперь при перемешивании температуру повышают до 60°C. После перемешивания при этой температуре в течение примерно 2 часов к реакционной смеси добавляют фторирующий агент в виде раствора в этаноле с концентрацией примерно от 10 до 15 % масс. Температуру поддерживают, в то время как в течение примерно одного часа добавляют оставшиеся 25 % масс. TEOS и оставшиеся 20 % масс. раствора NH3. Смесь перемешивают дополнительные 45 минут. Холодильник убирают и продукт перемешивают еще один час. За это время поток инертного газа увеличивают до 600 л/ч, уже удаляя некоторое количество растворителя. Спустя один час температуру повышают до 90°C и продукт перемешивают в усиленном потоке инертного газа до высыхания. Порошок карбонильного железа с покрытием получают в виде серого порошка.2700 kg of carbonyl iron powder, eg available from BASF, with an iron content of 99.5 g per 100 g and an average particle size d50 between 4.5 and 5 µm is added to a heated planetary mixer. The mixer is equipped with a condenser and purged with argon to create an inert atmosphere. 480 g of ethanol are added with stirring. Then add 75% of the mass. of the total amount of TEOS (the total amount of TEOS used in each experiment is indicated in tables 1 - 6 below). Then add 80% of the mass. from the total amount of an aqueous solution of NH 3 , having a concentration of 5% wt. NH 3 (the total amount of aqueous NH 3 used in each experiment is given in tables 1-6 below). The temperature is now raised to 60° C. while stirring. After stirring at this temperature for about 2 hours, the fluorinating agent is added to the reaction mixture in the form of a solution in ethanol at a concentration of about 10 to 15% by weight. The temperature is maintained while the remaining 25 wt% is added over about one hour. TEOS and the remaining 20% wt. NH 3 solution. The mixture is stirred for an additional 45 minutes. The refrigerator is removed and the product is stirred for another hour. During this time, the flow of inert gas is increased to 600 l/h, already removing some of the solvent. After one hour, the temperature is raised to 90° C. and the product is stirred under an increased flow of inert gas until dry. The coated carbonyl iron powder is obtained as a gray powder.

Нанесение покрытия на металлический порошок - общая методика B (приготовление в колбе)Metal Powder Coating - General Procedure B (flask preparation)

355 г этанола добавляют в колбу, оборудованную гомогенизатором (гомогенизатор типа ротор/статор, доступный от фирмы Polytron®) и холодильником, и продувают аргоном для получения инертной атмосферы. Гомогенизатор установлен на 2000 об/мин. При перемешивании добавляют 500 г порошка карбонильного железа, например, доступного от фирмы BASF, с чистотой, составляющей содержание железа 99,5 г на 100 г, и средним размером частиц d50 между 4,5 и 5 мкм. Скорость гомогенизатора увеличивают до 6000 об/мин. Затем добавляют 68 % масс. от общего количества TEOS (общее количество TEOS, использованное в каждом эксперименте, приведено в Таблице 7 ниже). Затем добавляют 100 % масс. от общего количества водного раствора NH3, имеющего концентрацию 2,5 % масс. NH3 (общее количество водного раствора NH3, использованного в каждом эксперименте, приведено в таблице 7 ниже). Теперь температуру повышают до 45°C в течение 20 минут, затем до 55°C в течение 20 минут и, наконец, до 65°C в течение 20 минут, при перемешивании. После перемешивания при этой температуре в течение еще примерно 1 часа к реакционной смеси добавляют фторирующий агент в виде раствора в этаноле с концентрацией примерно от 10 до 15 % масс. Температуру поддерживают, пока быстро добавляют оставшиеся 32 % масс. TEOS. Смесь перемешивают в течение 1 дополнительного часа. Продукт перемешивают в течение примерно 3 часов при 95°C в потоке инертного газа 600 л/ч и при 47 об/мин в планетарном смесителе, пока растворитель не будет удален. Высушенный порошок карбонильного железа с покрытием получают в виде серого порошка.355 g of ethanol is added to a flask equipped with a homogenizer (rotor/stator type homogenizer available from Polytron®) and a condenser and purged with argon to obtain an inert atmosphere. The homogenizer is set to 2000 rpm. With stirring, 500 g of carbonyl iron powder, eg available from BASF, with a purity of 99.5 g iron per 100 g and an average particle size d50 between 4.5 and 5 µm, is added. The speed of the homogenizer is increased to 6000 rpm. Then add 68% of the mass. of the total TEOS (total TEOS used in each experiment is shown in Table 7 below). Then add 100% wt. from the total amount of an aqueous solution of NH 3 , having a concentration of 2.5% wt. NH 3 (total NH 3 aqueous solution used in each experiment is shown in Table 7 below). Now the temperature is raised to 45°C for 20 minutes, then to 55°C for 20 minutes and finally to 65°C for 20 minutes, with stirring. After stirring at this temperature for about 1 hour more, the fluorinating agent is added to the reaction mixture in the form of a solution in ethanol at a concentration of about 10 to 15% by weight. The temperature is maintained while the remaining 32 wt. TEOS. The mixture is stirred for 1 additional hour. The product is stirred for about 3 hours at 95° C. in an inert gas flow of 600 l/h and at 47 rpm in a planetary mixer until the solvent is removed. The dried coated carbonyl iron powder was obtained as a gray powder.

Смешивание с эпоксидной смолойMixing with epoxy

100 г порошка карбонильного железа с покрытием (CIP) смешивали с эпоксидной смолой, например Epikote™ 1004, доступной от фирмы Momentive, путем растворения 2,8 г эпоксидной смолы в количестве от 15 до 20 мл растворителя (метилэтилкетона или ацетона) и добавления 0,14 г дициандиамида, например Dyhard® 100SH, доступного от фирмы Alzchem, в качестве отвердителя. В стеклянном стакане CIP с покрытием перемешивают вместе с эпоксидной композицией, используя смеситель для растворения при 1000 об/мин. После перемешивания суспензию переливают в алюминиевый формовочный поддон, который затем помещают в вытяжной шкаф на 8 часов. Полученную сухую пластину эпоксидного CIP измельчают в ножевой мельнице в течение 10 секунд, чтобы получить порошок, готовый к прессованию. Он содержит 2,8 % масс. эпоксидной смолы.100 g of coated carbonyl iron powder (CIP) was mixed with an epoxy resin such as Epikote™ 1004 available from Momentive by dissolving 2.8 g of the epoxy in 15 to 20 ml of solvent (methyl ethyl ketone or acetone) and adding 0. 14 g dicyandiamide, eg Dyhard® 100SH, available from Alzchem, as hardener. In a glass beaker, the coated CIP is mixed together with the epoxy composition using a dissolution mixer at 1000 rpm. After mixing, the slurry is poured into an aluminum mold pan, which is then placed in a fume hood for 8 hours. The resulting dry epoxy CIP plate is ground in a knife mill for 10 seconds to obtain a powder ready for pressing. It contains 2.8% wt. epoxy resin.

Формование и обмотка кольцевого сердечникаRing core forming and winding

6,8 г (± 0,1 г) порошка, готового к прессованию, помещают в стальную форму кольцевого типа с внешним диаметром 20,1 мм и внутренним диаметром 12,5 мм, что дает высоту примерно 5 - 6 мм. Готовый к прессованию порошок формуют под давлением 440 МПа в течение нескольких секунд. По точной массе и высоте кольца рассчитывают плотность сердечника кольца. Этот кольцевой сердечник обматывают 20 витками изолированного медного провода 0,85 мм, например Isodraht, доступного как Multogan 2000MH 62, для определения проницаемости и удельного сопротивления.6.8 g (± 0.1 g) of the ready-to-compress powder is placed in a ring-type steel mold with an outer diameter of 20.1 mm and an inner diameter of 12.5 mm, giving a height of about 5 to 6 mm. The ready-to-compress powder is molded under a pressure of 440 MPa for a few seconds. Based on the exact mass and height of the ring, the density of the ring core is calculated. This ring core is wrapped with 20 turns of 0.85 mm insulated copper wire, such as Isodraht, available as Multogan 2000MH 62, to determine permeability and resistivity.

Измерение проницаемости и удельного сопротивленияMeasurement of permeability and resistivity

Для измерения проницаемости кольцевого сердечника использовался мультиметр типа LRC. Все измерения проводились при 100 кГц при подмагничивании постоянным током 0 В. На сердечник кольца подавали испытательный переменный ток 10 мА.An LRC multimeter was used to measure the permeability of the ring core. All measurements were carried out at 100 kHz with a DC bias of 0 V. A test alternating current of 10 mA was applied to the core of the ring.

Для измерения удельного сопротивления прессованных деталей к вольтметру и образцу последовательно подключался источник питания. На мультиметр и последовательно подключенный образец подавали 298 вольт. Показания напряжения мультиметра использовались для оценки сопротивления образца с использованием следующего уравнения.To measure the resistivity of pressed parts, a power source was connected in series to the voltmeter and the sample. 298 volts were applied to the multimeter and the sample connected in series. The voltage readings of the multimeter were used to estimate the resistance of the sample using the following equation.

Rобразца = Rмультиметра x (VИП - Vмультиметра)/Vмультиметра,R sample = R meter x (V pi - V meter )/V meter ,

где Rобразца представляет собой сопротивление цилиндра, Rмультиметра представляет собой внутреннее сопротивление измерителя, VИП представляет собой приложенное напряжение от источника питания (= 298 В), а Vмультиметра представляет собой показания вольтметра.where R of the sample is the resistance of the cylinder, R of the multimeter is the internal resistance of the meter, V CPI is the applied voltage from the power supply (= 298 V), and V of the multimeter is the reading of the voltmeter.

Температурная устойчивостьTemperature stability

Перед тем, как начать испытание температурной устойчивости, эпоксидную смолу отверждают. Это делается путем помещения кольцевых сердечников в печь с температурой, установленной на 70°C. Через 2 часа кольцевые сердечники помещают во вторую печь, установленную на 155°C. Через 2 часа кольцевые сердечники вынимают для проверки удельного сопротивления.Before starting the temperature stability test, the epoxy resin is cured. This is done by placing the ring cores in an oven with the temperature set to 70°C. After 2 hours, the ring cores are placed in a second oven set at 155°C. After 2 hours, the ring cores are removed to check the resistivity.

Теперь эти кольцевые сердечники снова помещают в печь, установленную на 180°C, на некоторое время. Термоустойчивость, например спустя 24 часа, измеряется после дополнительных 24 часов температурной обработки при 180°C. Кольцевой сердечник отмечается как термически устойчивый, если измеренное напряжение составляет примерно 0 В спустя 24 часа при 180°C и ≤ 30 В, предпочтительно, ≤ 25 В, и, в частности, ≤ 20 В, спустя 48 ч при 180°C. В другом предпочтительном варианте осуществления измеренное напряжение предпочтительно составляет ≤ 70 В, более предпочтительно, ≤ 30 В и, в частности, ≤ 10 В спустя 120 ч при 180°C.These ring cores are now placed back in the oven set at 180° C. for a while. Thermal stability, for example after 24 hours, is measured after an additional 24 hours of heat treatment at 180°C. The ring core is marked as thermally stable if the measured voltage is about 0 V after 24 hours at 180°C and ≤ 30 V, preferably ≤ 25 V, and in particular ≤ 20 V after 48 hours at 180°C. In another preferred embodiment, the measured voltage is preferably ≤ 70 V, more preferably ≤ 30 V, and in particular ≤ 10 V after 120 hours at 180°C.

Результаты испытанийTest results

После температурной обработки уплотненных образцов были определены, как описано выше, проницаемость и удельное сопротивление. Результаты представлены в таблицах с 1 по 7. Результаты испытаний на коррозионную стойкость приведены в таблице 8.After heat treatment of the densified samples, the permeability and resistivity were determined as described above. The results are shown in Tables 1 to 7. The results of the corrosion resistance tests are shown in Table 8.

В таблице 1 суммированы примеры с E-1 по E-3 и сравнительные примеры C-1 и C-2. Эти примеры и сравнительные примеры позволяют сравнить порошок карбонильного железа с покрытием (CIP) с использованием различных фторирующих агентов при идентичных в остальном условиях. Как можно видеть из результатов, все соединения проявляют свойства от хороших до превосходных в отношении проницаемости, а также температурной устойчивости по прошествии указанного времени.Table 1 summarizes Examples E-1 to E-3 and Comparative Examples C-1 and C-2. These examples and comparative examples allow comparison of coated carbonyl iron powder (CIP) using different fluorinating agents under otherwise identical conditions. As can be seen from the results, all compounds exhibit good to excellent properties in terms of permeability as well as temperature stability over time.

Как показано с помощью примеров с E-4 по E-8, приведенных в таблице 2, фторирующие агенты в соответствии с настоящим изобретением позволяют значительно уменьшить количества, используемые для достижения превосходных результатов в удельном сопротивлении. Начиная с 9,6 ммоль фторирующего агента на 1 кг CIP, количества, обычно используемого в европейской заявке на патент EP 2 871 646 A1, количество фторирующего агента может быть уменьшено примерно на 30 % до 6,70 ммоль/кг без отрицательного воздействия на термическую устойчивость, если используется HBF4. Фактически, это уменьшение приводит к небольшому улучшению, касающемуся удельного сопротивления, спустя 48 часов.As shown by Examples E-4 to E-8 in Table 2, the fluorinating agents of the present invention can significantly reduce the amounts used to achieve excellent results in resistivity. Starting from 9.6 mmol fluorinating agent per kg CIP, the amount commonly used in European patent application EP 2 871 646 A1, the amount of fluorinating agent can be reduced by about 30% to 6.70 mmol/kg without adversely affecting the thermal stability if HBF 4 is used. In fact, this decrease results in a slight improvement in terms of resistivity after 48 hours.

Таблица 3 демонстрирует различные условия реакции посредством различных соотношений TEOS, аммиака и фторирующего агента, что позволяет влиять на свойства продукта. Как можно видеть, особенно хорошие свойства в отношении удельного сопротивления, а также проницаемости достигаются, если молярное соотношение аммиака и TEOS находится внутри диапазона от 1 : 1,1 до 1 : 1,8.Table 3 shows the different reaction conditions through different ratios of TEOS, ammonia and fluorinating agent, which allows you to influence the properties of the product. As can be seen, particularly good properties with respect to resistivity as well as permeability are achieved if the molar ratio of ammonia and TEOS is within the range of 1:1.1 to 1:1.8.

Примеры с E-16 по E-19 в таблице 4 демонстрируют, что количество фторирующего агента может быть значительно уменьшено, если используется [NH3EtOH][BF4], по сравнению с BF3 ⋅ NH2-CH2-Ph (сравните со сравнительным примером CE-4).Examples E-16 to E-19 in Table 4 demonstrate that the amount of fluorinating agent can be significantly reduced if [NH 3 EtOH][BF 4 ] is used compared to BF 3 ⋅ NH 2 -CH 2 -Ph (compare with comparative example CE-4).

Таблица 5 показывает, что использование [NH3EtOH][BF4] в качестве фторирующего агента позволяет дополнительно снизить используемое количество SiO2 и фторирующего агента по сравнению с BF3 ⋅ NH2-CH2-Ph. В частности, количество фторирующего агента может быть уменьшено примерно на 65 % мольн., количество TEOS может быть уменьшено на 10 % мольн., а количество раствора NH3 может быть уменьшено на 20 % масс., если используется [NH3EtOH][BF4], по сравнению с BF3 ⋅ NH2-CH2-Ph, без значительного ухудшения свойств продукта.Table 5 shows that the use of [NH 3 EtOH][BF 4 ] as the fluorinating agent can further reduce the amount of SiO 2 and fluorinating agent used compared to BF3 ⋅ NH 2 -CH 2 -Ph. In particular, the amount of fluorinating agent can be reduced by about 65 mole %, the amount of TEOS can be reduced by 10 mole %, and the amount of NH 3 solution can be reduced by 20 wt % if [NH 3 EtOH][BF 4 ], compared with BF 3 ⋅ NH 2 -CH 2 -Ph, without significant deterioration of the product properties.

В таблице 6 сравнивается использование [NH3EtOH][BF4] в качестве фторирующего агента с известным фторирующим агентом BF3 ⋅ NH2-CH2-Ph в различных комбинациях в отношении количеств SiO2 и раствора NH3, в то время как количество атомов фтора остается приблизительно постоянным, в парах из примеров CE-6/E25, CE-7/E26, CE-8/E-7 и CE-9/E8. Как можно видеть из этих примеров и сравнительных примеров, сравнительные примеры с использованием BF3 ⋅ NH2-CH2-Ph обычно приводят к более высоким напряжениям после воздействия на изготовленный кольцевой сердечник повышенной температуры (то есть, более высокому удельному сопротивлению). С другой стороны, образцы для испытаний с использованием BF3 ⋅ NH2-CH2-Ph часто демонстрируют более низкую проницаемость. Напротив, примеры согласно настоящему изобретению с использованием [NH3EtOH][BF4] демонстрируют уникальное сочетание сравнительно высокой проницаемости и низкого удельного сопротивления (т.е. измеренного напряжения) после воздействия повышенной температуры. Например, в результате сравнения примеров, которые демонстрируют проницаемость приблизительно 17 (+/- 0,05) (т.е. примеры E-26, CE-8 и CE-9), становится очевидным, что согласно настоящему изобретению достигается аналогичная проницаемость, в то время как удельное сопротивление спустя 48 часов при 180°C (15 В для E-26, 143 В для CE-8 и 105 В для CE-9) заметно ниже.Table 6 compares the use of [NH 3 EtOH][BF 4 ] as a fluorinating agent with the known fluorinating agent BF 3 ⋅ NH 2 -CH 2 -Ph in various combinations in terms of amounts of SiO 2 and NH 3 solution, while the amount fluorine atoms remains approximately constant, in pairs from examples CE-6/E25, CE-7/E26, CE-8/E-7 and CE-9/E8. As can be seen from these examples and comparative examples, comparative examples using BF 3 ⋅ NH 2 -CH 2 -Ph generally result in higher voltages after exposing the fabricated ring core to elevated temperature (i.e., higher resistivity). On the other hand, samples tested using BF 3 ⋅ NH 2 -CH 2 -Ph often show lower permeability. In contrast, the examples of the present invention using [NH 3 EtOH][BF 4 ] exhibit a unique combination of relatively high permeability and low resistivity (ie measured voltage) after exposure to elevated temperature. For example, by comparing examples that exhibit a permeability of approximately 17 (+/- 0.05) (i.e., examples E-26, CE-8, and CE-9), it becomes apparent that similar permeability is achieved according to the present invention, while the resistivity after 48 hours at 180°C (15V for E-26, 143V for CE-8 and 105V for CE-9) is noticeably lower.

В таблице 7 показаны результаты испытаний двух примеров E-29 и E-30, оба из которых подвергались воздействию 180°C в течение 120 часов. Оба примера показывают превосходные результаты, как в отношении проницаемости, так и удельного сопротивления.Table 7 shows the test results of two examples E-29 and E-30, both of which were exposed to 180°C for 120 hours. Both examples show excellent results in terms of both permeability and resistivity.

Таблица 1 Примеры с E-1 по E-3 и сравнительные примеры CE-1 и CE-2, изготовленные согласно общей методике A.Table 1 Examples E-1 to E-3 and Comparative Examples CE-1 and CE-2 made according to General Procedure A.

№ прим.No. approx. Коли-чество TEOS
[г]
Number of TEOS
[G]
Коли-чество TEOS
[моль]
Number of TEOS
[mol]
Количест-во SiO2 по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
Amount of SiO 2 in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Фторирую-щий агент
(раствор в этаноле)
Fluorinating agent
(solution in ethanol)
Количество фторирую-ющего агента
[г]
Amount of fluorinating agent
[G]
Количество фторирую-щего агента
[% масс. по отношению к общей массе CIP]
Amount of fluorinating agent
[wt % in relation to the total mass of CIP]
Количество фторирую-щего агента по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
The amount of fluorinating agent in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Проница-емость (в сухом состоянии)Permeability (Dry) Измеренное напряжение спустя 24ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 24h at 180°C
[IN]
Измеренное напряжение спустя 48ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 48h at 180°C
[IN]
E-1E-1 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 HBF4
(раствор
10 % масс.)
HBF 4
(solution
10 wt %)
22,6822.68 0,0840.084 9,579.57 16,6316.63 0,000.00 4,344.34
E-2E-2 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 NH4BF4
(раствор
10 % масс.)
NH4BF4 _
(solution
10 wt %)
27,0027.00 0,1000.100 9,579.57 15,915.9 00 5,15.1
E-3E-3 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 [BF4][H3N-CH2-Ph]
(раствор 15 % масс.)
[BF 4 ][H 3 N-CH 2 -Ph]
(solution 15% wt.)
30,3030.30 0,1670.167 8,638.63 17,7017.70 0,020.02 28,2828.28
CE-1CE-1 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 H2SiF6
(раствор 15 % масс.)
H 2 SiF 6
(solution 15% wt.)
24,8024.80 0,1380.138 9,579.57 16,1016.10 0,000.00 3,503.50
CE-2CE-2 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 BF3·NH2-CH2-Ph
(раствор 15 % масс.)
BF 3 NH 2 -CH 2 -Ph
(solution 15% wt.)
30,3030.30 0,1670.167 9,579.57 16,416.4 00 1919

Таблица 2 Примеры с E-4 по E-8, изготовленные согласно общей методике A.Table 2 Examples E-4 to E-8 made according to General Procedure A.

№ прим.No. approx. Коли-чество TEOS
[г]
Number of TEOS
[G]
Коли-чество TEOS [моль]Amount of TEOS [mol] Количество SiO2 по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
The amount of SiO 2 in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Коли-чество раствора NH3
[г]
Amount of NH 3 solution
[G]
Фторирую-щий агент
(раствор в этаноле)
Fluorinating agent
(solution in ethanol)
Коли-чество фторирую-щего агента
[г]
Amount of fluorinating agent
[G]
Количество фторирую-щего агента
[% масс. по отношению к общей массе CIP]
Amount of fluorinating agent
[wt % in relation to the total mass of CIP]
Количество фторирую-щего агента по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
The amount of fluorinating agent in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Проница-емость (в сухом состоянии)Permeability (Dry) Измерен-ное напряжение спустя 24ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 24h at 180°C
[IN]
Измерен-ное напряжение спустя 48ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 48h at 180°C
[IN]
E-4E-4 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 HBF4
(раствор 10 % масс.)
HBF 4
(solution 10% wt.)
22,722.7 0,0840.084 9,579.57 1616 00 3,93.9
E-5E-5 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 HBF4
(раствор 10 % масс.)
HBF 4
(solution 10% wt.)
18,118.1 0,0670.067 7,657.65 16,116.1 00 3,43.4
E-6E-6 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 HBF4
(раствор 10 % масс.)
HBF 4
(solution 10% wt.)
15,915.9 0,0590.059 6,706.70 15,915.9 00 3,83.8
E-7E-7 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 HBF4
(раствор 10 % масс.)
HBF 4
(solution 10% wt.)
13,513.5 0,0500.050 5,745.74 16,316.3 00 30thirty
E-8E-8 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 HBF4
(раствор 10 % масс.)
HBF 4
(solution 10% wt.)
11,311.3 0,0420.042 4,784.78 17,117.1 0,80.8 8383

Таблица 3 Примеры с E-9 по E-15 и сравнительный пример CE-3, изготовленные согласно общей методике A.Table 3 Examples E-9 to E-15 and Comparative Example CE-3 made according to General Procedure A.

№ прим.No. approx. Коли-чество TEOS
[г]
Number of TEOS
[G]
Коли-чество TEOS [моль]Amount of TEOS [mol] Количество SiO2 по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
The amount of SiO 2 in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Коли-чество раствора NH3
[г]
Amount of NH 3 solution
[G]
Фторирую-щий агент
(раствор в этаноле)
Fluorinating agent
(solution in ethanol)
Коли-чество фторирую-щего агента
[г]
Amount of fluorinating agent
[G]
Количество фторирую-щего агента
[% масс. по отношению к общей массе CIP]
Amount of fluorinating agent
[wt % in relation to the total mass of CIP]
Количество фторирую-щего агента по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
The amount of fluorinating agent in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Проница-емость (в сухом состоянии)Permeability (Dry) Измеренное напряжение спустя 24ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 24h at 180°C
[IN]
Измеренное напряжение спустя 48ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 48h at 180°C
[IN]
E-9E-9 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 94,494.4 HBF4
(раствор 10 % масс.)
HBF 4
(solution 10% wt.)
15,9315.93 0,0590.059 6,706.70 17,217.2 0,140.14 3939
E-10E-10 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 107,9107.9 HBF4
(раствор 10 % масс.)
HBF 4
(solution 10% wt.)
15,9315.93 0,0590.059 6,706.70 17,517.5 00 33
E-11E-11 87,287.2 0,410.41 155,05155.05 134,9134.9 HBF4
(раствор 10 % масс.)
HBF 4
(solution 10% wt.)
18,0918.09 0,0670.067 7,657.65 16,816.8 00 99
E-12E-12 77,577.5 0,370.37 137,82137.82 134,9134.9 HBF4
(раствор 10 % масс.)
HBF 4
(solution 10% wt.)
22,6822.68 0,0840.084 9,579.57 17,517.5 0,50.5 6363
E-13E-13 82,482.4 0,390.39 146,43146.43 134,9134.9 HBF4
(раствор 10 % масс.)
HBF 4
(solution 10% wt.)
20,4120.41 0,0760.076 8,638.63 16,616.6 0,230.23 4646
E-14E-14 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 101,2101.2 HBF4
(раствор 10 % масс.)
HBF 4
(solution 10% wt.)
15,9315.93 0,0590.059 6,706.70 16,316.3 00 3,33.3
E-15E-15 87,287.2 0,410.41 155,05155.05 107,9107.9 (раствор 10 % масс.)(solution 10% wt.) 18,0918.09 0,0670.067 7,657.65 16,416.4 00 -- CE-3CE-3 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 BF3·NH2-CH2-Ph
(раствор 15-% масс.)
BF 3 NH 2 -CH 2 -Ph
(solution 15% wt.)
30,3030.30 0,1670.167 9,579.57 16,416.4 00 1919

Таблица 4 Примеры с E-16 по E-19 и сравнительный пример CE-4, изготовленные согласно общей методике A.Table 4 Examples E-16 to E-19 and Comparative Example CE-4 made according to General Procedure A.

№ прим.No. approx. Коли-чество TEOS
[г]
Number of TEOS
[G]
Коли-чество TEOS [моль]Amount of TEOS [mol] Количество SiO2 по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
The amount of SiO 2 in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Коли-чество раст-вора NH3
[г]
Amount of solution NH 3
[G]
Фторирующий агент
(раствор в этаноле)
Fluorinating agent
(solution in ethanol)
Коли-чество фтори-рую-щего агента
[г]
Amount of fluorinating agent
[G]
Количество фторирую-щего агента
[% масс. по отношению к общей массе CIP]
Amount of fluorinating agent
[wt % in relation to the total mass of CIP]
Количество фторирую-щего агента по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
The amount of fluorinating agent in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Проница-емость (в сухом состоянии)Permeability (Dry) Измерен-ное напряже-ние спустя 24ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 24h at 180°C
[IN]
Измеренное напряже-ние спустя 48ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 48h at 180°C
[IN]
E-16E-16 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 [NH3EtOH][BF4]
(раствор
10 % масс.; молярное соотношение N : B = 1,785:1)
[NH 3 EtOH] [BF 4 ]
(solution
10 wt%; molar ratio N : B = 1.785:1)
28,0828.08 0,1040.104 5,305.30 16,5516.55 0,000.00 1,61.6
E-17E-17 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 [NH3EtOH][BF4]
(раствор
10 % масс.; молярное соотношение N : B = 1,785:1)
[NH 3 EtOH] [BF 4 ]
(solution
10 wt%; molar ratio N : B = 1.785:1)
22,6822.68 0,0840.084 4,244.24 16,516.5 00 7,57.5
E-18E-18 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 101,2101.2 [NH3EtOH][BF4]
(раствор
10 % масс.;
молярное соотношение N : B = 1,785:1)
[NH 3 EtOH] [BF 4 ]
(solution
10 wt%;
molar ratio N : B = 1.785:1)
22,6822.68 0,0840.084 4,244.24 16,5116.51 00 0,50.5
E-19E-19 87,287.2 0,410.41 155,05155.05 107,9107.9 [NH3EtOH][BF4]
(раствор
10 % масс.;
молярное соотношение N : B = 1,785:1)
[NH 3 EtOH] [BF 4 ]
(solution
10 wt%;
molar ratio N : B = 1.785:1)
22,6822.68 0,0840.084 4,244.24 16,8516.85 00 5,155.15
CE-4CE-4 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 BF3·NH2-CH2-Ph (раствор 15 % масс.)BF 3 NH 2 -CH 2 -Ph (solution 15% wt.) 30,3030.30 0,1670.167 9,579.57 16,716.7 00 11eleven

Таблица 5 Примеры с E-20 по E-24 и сравнительный пример CE-5, изготовленные согласно общей методике A.Table 5 Examples E-20 to E-24 and Comparative Example CE-5 made according to General Procedure A.

№ прим.No. approx. Коли-чество TEOS
[г]
Number of TEOS
[G]
Коли-чество TEOS [моль]Amount of TEOS [mol] Коли-чество SiO2 по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
Amount of SiO 2 in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Коли-чество раствора NH3
[г]
Amount of NH 3 solution
[G]
Фторирую-щий агент
(раствор 15 % масс.)
Fluorinating agent
(solution 15% wt.)
Количество фторирую-щего агента
[г]
Amount of fluorinating agent
[G]
Количество фторирующего агента
[% масс. по отношению к общей массе CIP]
The amount of fluorinating agent
[wt % in relation to the total mass of CIP]
Количество фторирующего агента по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
The amount of fluorinating agent in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Проница-емость (в сухом состоянии)Permeability (Dry) Измеренное напряжение спустя 48ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 48h at 180°C
[IN]
E-20E-20 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 [NH3EtOH][BF4]
(молярное соотношение N : B = 1,3 : 1)
[NH 3 EtOH] [BF 4 ]
(molar ratio N : B = 1.3 : 1)
14,2214.22 0,0790.079 4,704.70 16,4316.43 0,850.85
E-21E-21 87,287.2 0,410.41 155,05155.05 107,9107.9 [NH3EtOH][BF4]
(молярное соотношение N : B = 1,3:1)
[NH 3 EtOH] [BF 4 ]
(molar ratio N : B = 1.3:1)
17,0117.01 0,0630.063 3,763.76 17,217.2 44
E-22E-22 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 101,2101.2 [NH3EtOH][BF4]
(молярное соотношение N : B = 1,3:1)
[NH 3 EtOH] [BF 4 ]
(molar ratio N : B = 1.3:1)
14,8514.85 0,0550.055 3,293.29 17,817.8 9,59.5
E-23E-23 87,287.2 0,410.41 155,05155.05 101,2101.2 [NH3EtOH][BF4]
(молярное соотношение N : B = 1,3:1)
[NH 3 EtOH] [BF 4 ]
(molar ratio N : B = 1.3:1)
17,0117.01 0,0630.063 3,763.76 17,717.7 11eleven
E-24E-24 87,287.2 0,410.41 155,05155.05 107,9107.9 [NH3EtOH][BF4]
(молярное соотношение N : B = 1,3:1)
[NH 3 EtOH] [BF 4 ]
(molar ratio N : B = 1.3:1)
14,8514.85 0,0550.055 3,293.29 17,617.6 1515
CE-5CE-5 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 BF3·NH2-CH2-PhBF 3 NH 2 -CH 2 -Ph 30,330.3 0,1670.167 9,579.57 17,117.1 16,516.5

Таблица 6. Примеры с E-25 по E-28 и сравнительные примеры с CE-6 по CE-9, изготовленные согласно общей методике A.Table 6 Examples E-25 to E-28 and Comparative Examples CE-6 to CE-9 made according to General Procedure A.

№ прим.No. approx. Коли-чество TEOS
[г]
Number of TEOS
[G]
Коли-чество TEOS [моль]Amount of TEOS [mol] Коли-чество SiO2 по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
Amount of SiO 2 in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Коли-чество раствора NH3
[г]
Amount of NH 3 solution
[G]
Фторирующий агент
(раствор 15 % масс.)
Fluorinating agent
(solution 15% wt.)
Количество фторирую-щего агента
[г]
(15 % масс. в этаноле)
Amount of fluorinating agent
[G]
(15 wt. % in ethanol)
Количество фторирующего агента
[% масс. по отношению к общей массе CIP]
The amount of fluorinating agent
[wt % in relation to the total mass of CIP]
Количество фторирующего агента по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
The amount of fluorinating agent in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Количество атомов фтора по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
Number of fluorine atoms in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Проница-емость (в сухом состоянии)Permeability (Dry) Измерен-ное напряже-ние спустя 24ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 24h at 180°C
[IN]
Измерен-ное напряже-ние спустя 48ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 48h at 180°C
[IN]
CE-6CE-6 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 BF3·NH2-CH2-PhBF 3 NH 2 -CH 2 -Ph 30,330.3 0,1670.167 9,579.57 28,7128.71 16,316.3 00 88 E-25E-25 96,996.9 0,460.46 172,28172.28 134,9134.9 [NH3EtOH][BF4]
(молярное соотношение N : B = 1,3:1)
[NH 3 EtOH] [BF 4 ]
(molar ratio N : B = 1.3:1)
21,7621.76 0,1210.121 7,197.19 28,7628.76 15,2515.25 00 0,250.25
CE-7CE-7 87,287.2 0,410.41 155,05155.05 101,2101.2 BF3·NH2-CH2-PhBF 3 NH 2 -CH 2 -Ph 15,7715.77 0,0870.087 4,984.98 14,9414.94 16,616.6 0,50.5 7777 E-26E-26 87,287.2 0,410.41 155,05155.05 101,2101.2 [NH3EtOH][BF4] (молярное соотношение N : B = 1,3:1)[NH 3 EtOH] [BF 4 ] (molar ratio N : B = 1.3:1) 11,3811.38 0,0630.063 3,763.76 15,0415.04 17,0517.05 00 1515 CE-8CE-8 87,287.2 0,410.41 155,05155.05 107,9107.9 BF3·NH2-CH2-PhBF 3 NH 2 -CH 2 -Ph 13,9413.94 0,0770.077 4,44.4 13,213.2 16,9516.95 1,41.4 143143 E-27E-27 87,287.2 0,410.41 155,05155.05 107,9107.9 [NH3EtOH][BF4] (молярное соотношение N : B = 1,3:1)[NH 3 EtOH] [BF 4 ] (molar ratio N : B = 1.3:1) 9,959.95 0,0550.055 3,293.29 13,1613.16 16,4516.45 00 3737 CE-9CE-9 89,189.1 0,430.43 160,22160.22 101,2101.2 BF3·NH2-CH2-PhBF 3 NH 2 -CH 2 -Ph 19,719.7 0,1090.109 6,226.22 18,6618.66 1717 0,20.2 105105 E-28E-28 89,189.1 0,430.43 160,22160.22 101,2101.2 [NH3EtOH][BF4] (молярное соотношение N : B = 1,3:1)[NH 3 EtOH] [BF 4 ] (molar ratio N : B = 1.3:1) 14,2214.22 0,0790.079 4,74.7 18,818.8 16,216.2 00 33

Таблица 7 Примеры E-29 и E-30, изготовленные согласно общей методике B.Table 7 Examples E-29 and E-30 made according to General Procedure B.

№ прим.No. approx. Коли-чество TEOS
[г]
Number of TEOS
[G]
Коли-чество TEOS [ммоль]Amount of TEOS [mmol] Количество SiO2 по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
The amount of SiO 2 in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Коли-чество раствора NH3
[г]
Amount of NH 3 solution
[G]
Фторирующий агентFluorinating agent Количество фторирую-щего агента
[г]
(15 % масс. в этаноле)
Amount of fluorinating agent
[G]
(15 wt. % in ethanol)
Количество фторирую-щего агента
[% масс. по отношению к общей массе CIP]
Amount of fluorinating agent
[wt % in relation to the total mass of CIP]
Количество фторирую-щего агента по отношению к общей массе CIP
[ммоль/кг]
The amount of fluorinating agent in relation to the total mass of CIP
[mmol/kg]
Проница-емость (в сухом состо-янии)Permeability (dry) Измерен-ное напря-жение спустя 48ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 48h at 180°C
[IN]
Измерен-ное напря-жение спустя 96ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 96h at 180°C
[IN]
Измерен-ное напря-жение спустя 120ч при 180°C
[В]
Measured voltage after 120 h at 180°C
[IN]
E-29E-29 1717 81,681.6 163,21163.21 6060 [NH3EtOH][BF4][NH 3 EtOH] [BF 4 ] 2,62.6 0,0780.078 4,74.7 16,6516.65 00 00 1,11.1 E-30E-30 1717 81,681.6 163,21163.21 6060 [NH3EtOH][BF4][NH 3 EtOH] [BF 4 ] 2,62.6 0,0780.078 4,74.7 17,217.2 00 00 0,50.5

Испытания на коррозиюCorrosion testing

Коррозия различных материалов из нержавеющей стали была протестирована путем воздействия на образцы (с размерами: 50x20x2 мм) из материалов из нержавеющей стали (испытуемые материалы включены в соответствии со стандартом DIN EN 10027-2: 1.4541, 1.4571, 1.4462, 1.0425) соответствующего раствора добавки при температуре T = 60°C в течение 4 x 7 дней, при этом раствор заменяют свежим раствором каждую неделю. Испытание проводили в приспособленном сосуде из ПТФЭ. Результаты испытаний обобщаются в таблице 8.The corrosion of various stainless steel materials was tested by exposing specimens (with dimensions: 50x20x2 mm) of stainless steel materials (test materials included in accordance with DIN EN 10027-2: 1.4541, 1.4571, 1.4462, 1.0425) to an appropriate additive solution at temperature T = 60°C for 4 x 7 days, while the solution is replaced with a fresh solution every week. The test was carried out in an adapted PTFE vessel. The test results are summarized in Table 8.

Таблица 8 Результаты испытаний на коррозиюTable 8 Corrosion test results

Раствор добавкиAdditive solution pHpH коррозияcorrosion [NH3EtOH][BF4] (15 % масс. в этаноле)[NH 3 EtOH] [BF 4 ] (15 wt % in ethanol) 66 отсутствуетabsent BF3·NH2-CH2-Ph (15 % масс. в этаноле)BF 3 NH 2 -CH 2 -Ph (15% wt. in ethanol) 44 отсутствует/небольшаяabsent/little HBF4 (3 % масс. в этаноле)HBF 4 (3 wt % in ethanol) 33 небольшаяsmall HBF4 (10 % масс. в этаноле)HBF 4 (10 wt % in ethanol) 33 небольшая/сильнаяsmall/strong HBF4 (10 % масс. в воде)HBF 4 (10 wt % in water) 0 - 10 - 1 сильнаяstrong

Как можно видеть, раствор HBF4 вызывает коррозию материалов из нержавеющей стали от небольшой до сильной, в зависимости от используемого растворителя. Напротив, BF3 ⋅ NH2-CH2-Ph (15 % масс. в этаноле) и [NH3EtOH][BF4] (15 % масс. в этаноле) демонстрируют практически отсутствие коррозии или небольшую коррозию. Поэтому с точки зрения чистоты продукта [NH3EtOH][BF4] и BF3 ⋅ NH2-CH2-Ph являются предпочтительными в процессе нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок, по сравнению с HBF4. Однако последний может использоваться в низких концентрациях (т.е. 3 % масс. в этаноле).As can be seen, the HBF 4 solution is slightly to severely corrosive to stainless steel materials, depending on the solvent used. In contrast, BF 3 ⋅ NH 2 -CH 2 -Ph (15 wt % in ethanol) and [NH 3 EtOH][BF 4 ] (15 wt % in ethanol) show little or no corrosion. Therefore, from the point of view of product purity, [NH 3 EtOH][BF 4 ] and BF 3 ⋅ NH 2 -CH 2 -Ph are preferred in the process of coating soft magnetic powder compared to HBF 4 . However, the latter can be used at low concentrations (i.e. 3 wt % in ethanol).

Исходя из вышеизложенного, преимущества настоящего изобретения можно резюмировать следующим образом. Применение фторирующего агента в соответствии с формулой (II) в способе нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок, причем покрытие содержит по меньшей мере одну фторсодержащую композицию, содержащую композицию формулы (I), позволяет обеспечить магнитно-мягкий порошок с покрытием, имеющий более высокую проницаемость при сопоставимом удельном сопротивлении по сравнению с известными фторирующими агентами. С другой стороны, может быть достигнуто более высокое удельное сопротивление при сопоставимой проницаемости. Кроме того, фторирующий агент согласно настоящему изобретению является более устойчивым в растворе, менее склонен к осаждению из раствора (т.е. имеет более высокую растворимость), демонстрирует улучшенную совместимость материалов (в частности, в отношении коррозии) и улучшенное удобство в обращении.Based on the foregoing, the advantages of the present invention can be summarized as follows. The use of a fluorinating agent according to formula (II) in a method for coating a soft magnetic powder, wherein the coating contains at least one fluorine-containing composition containing a composition of formula (I), makes it possible to provide a coated soft magnetic powder having a higher permeability with comparable resistivity compared to known fluorinating agents. On the other hand, higher resistivity can be achieved with comparable permeability. In addition, the fluorinating agent of the present invention is more stable in solution, less prone to precipitating out of solution (i.e., has higher solubility), exhibits improved material compatibility (particularly against corrosion), and improved handling.

Claims (44)

1. Способ нанесения покрытия на магнитно-мягкий порошок для компонентов магнитного сердечника, причем это покрытие содержит по меньшей мере одну фторсодержащую композицию, содержащую соединение формулы (I)1. A method of coating a soft magnetic powder for magnetic core components, wherein the coating contains at least one fluorine-containing composition containing a compound of formula (I) Si1-0,75c McO2-0,5c Fd (I),Si 1-0.75c M c O 2-0.5c F d (I), в которойwherein c находится в диапазоне от 0,01 до 0,5,c is in the range from 0.01 to 0.5, d находится в диапазоне от 0,04 до 2, иd ranges from 0.04 to 2, and M представляет собой B или Al,M is B or Al, где магнитно-мягкий порошок смешивают с раствором на основе кремния, содержащим по меньшей мере один растворимый фторирующий агент, причем этот по меньшей мере один фторирующий агент представляет собой соединение формулы (II)where the soft magnetic powder is mixed with a silicon-based solution containing at least one soluble fluorinating agent, and this at least one fluorinating agent is a compound of formula (II) [Q][MF4] (II),[Q][MF 4 ] (II), в которойwherein М представляет собой В или Al; иM is B or Al; And Q представляет собой катионную группу, выбранную из H+, Na+, K+, Rb+, Cs+ или [NR1 4]+, где R1 независимо выбран из группы, состоящей из -H, -алкила с 1-12 атомами углерода, -алкенила с 2-12 атомами углерода и -арила с 6-18 атомами углерода, каждый из которых может быть замещен по меньшей мере одной группой, представленной формулой -OR2, где R2 независимо выбран из -H, -алкила с 1-12 атомами углерода, -алкенила с 2-12 атомами углерода и -арила с 1-18 атомами углерода.Q is a cationic group selected from H + , Na + , K + , Rb + , Cs + or [NR 1 4 ] + , where R 1 is independently selected from the group consisting of -H, -alkyl with 1-12 atoms carbon, -alkenyl with 2-12 carbon atoms and -aryl with 6-18 carbon atoms, each of which may be substituted by at least one group represented by the formula -OR 2 where R 2 is independently selected from -H, -alkyl with 1-12 carbon atoms, -alkenyl with 2-12 carbon atoms and -aryl with 1-18 carbon atoms. 2. Способ по п. 1, где магнитно-мягкий порошок смешивают с раствором на основе кремния, а по меньшей мере один растворимый фторирующий агент добавляют после по меньшей мере частичной обработки магнитно-мягкого порошка раствором на основе кремния.2. The method of claim 1, wherein the soft magnetic powder is mixed with the silicon based solution and at least one soluble fluorinating agent is added after at least partially treating the soft magnetic powder with the silicon based solution. 3. Способ по п. 1, где по меньшей мере один растворимый фторирующий агент представляет собой соединение формулы (II)3. The method according to p. 1, where at least one soluble fluorinating agent is a compound of formula (II) [Q][MF4] (II),[Q][MF4] (II), в которойwherein М выбирают из В; аM is selected from B; A Q представляет собой катионную группу, выбранную из H+ или [NR1 4]+,Q is a cationic group selected from H + or [NR 1 4 ] + , где R1 независимо выбирают из группы, состоящей из -H, -алкила с 1-12 атомами углерода, -алкенила с 2-12 атомами углерода и -арила с 6-18 атомами углерода, каждый из которых может быть замещен по меньшей мере одной группой, представленной формулой -OR2, где R2 независимо выбран из -H, -алкила с 1-12 атомами углерода, -алкенила с 2-12 атомами углерода и -арила 1-18 атомами углерода.where R 1 is independently selected from the group consisting of -H, -alkyl with 1-12 carbon atoms, -alkenyl with 2-12 carbon atoms and -aryl with 6-18 carbon atoms, each of which may be substituted by at least one a group represented by the formula -OR 2 where R 2 is independently selected from -H, -alkyl with 1-12 carbon atoms, -alkenyl with 2-12 carbon atoms and -aryl with 1-18 carbon atoms. 4. Способ по п. 1, где растворимый фторирующий агент выбирают из группы, состоящей из HBF4, [NH4][BF4] и [(R4-O-R3)x-NH3-x][BF4],4. The method according to p. 1, where the soluble fluorinating agent is selected from the group consisting of HBF 4 , [NH 4 ][BF 4 ] and [(R 4 -OR 3 ) x -NH 3-x ][BF 4 ], гдеWhere R3 представляет группу формулы -(CnH2n+p)-,R 3 represents a group of formula -(C n H 2n+p )-, n представляет собой целое число от 1 до 6,n is an integer from 1 to 6, p представляет собой целое число, выбранное из 0 и -2,p is an integer chosen from 0 and -2, R4 выбирают из -H или -(CmH2m+q)-CH3,R 4 is selected from -H or -(C m H 2m+q )-CH 3 , m представляет собой целое число от 0 до 6,m is an integer from 0 to 6, q представляет собой целое число, выбранное из 0 и -2,q is an integer chosen from 0 and -2, при условии, что когда m = 0, тогда q = 0, иprovided that when m = 0 then q = 0, and x представляет собой целое число, выбранное от 1 до 3.x is an integer chosen from 1 to 3. 5. Способ по пп. 1-4, где к раствору на основе кремния добавляют от 0,1 до 10 ммоль фторирующего агента на 1 кг магнитно-мягкого порошка.5. The method according to paragraphs. 1-4, where from 0.1 to 10 mmol of a fluorinating agent per 1 kg of soft magnetic powder is added to the silicon-based solution. 6. Магнитно-мягкий порошок для компонентов магнитного сердечника, покрытый покрытием на основе кремния, полученный с помощью способа по любому из пп. 1-5.6. Soft magnetic powder for the components of the magnetic core, coated with a silicon-based coating, obtained using the method according to any one of paragraphs. 1-5. 7. Магнитно-мягкий порошок для компонентов магнитного сердечника, покрытый покрытием на основе кремния, где это покрытие на основе кремния содержит по меньшей мере одно фторсодержащее соединение формулы (I)7. Soft magnetic powder for magnetic core components coated with a silicon-based coating, where this silicon-based coating contains at least one fluorine-containing compound of formula (I) Si1-0,75c McO2-0,5c Fd (I),Si 1-0.75c M c O 2-0.5c F d (I), в которойwherein c находится в диапазоне от 0,01 до 0,5,c is in the range from 0.01 to 0.5, d находится в диапазоне от 0,04 до 2,d is in the range from 0.04 to 2, индекс c и индекс d имеют следующее соотношение: d = 4c, иindex c and index d have the following relationship: d = 4c, and M представляет собой B или Al.M is B or Al. 8. Магнитно-мягкий порошок по п. 6 или 7, содержащий по меньшей мере одно фторсодержащее соединение формулы (I), где M представляет собой B.8. Soft magnetic powder according to claim 6 or 7, containing at least one fluorine-containing compound of formula (I), where M is B. 9. Магнитно-мягкий порошок по п. 6 или 7, причем покрытие на основе кремния содержит от > 5 до 45 % масс., предпочтительно, от 10 до 40 % масс., в частности, от 20 до 35 % масс., по меньшей мере одного фторсодержащего соединения формулы (I).9. Soft magnetic powder according to claim 6 or 7, wherein the silicon-based coating contains from > 5 to 45 wt %, preferably from 10 to 40 wt %, in particular from 20 to 35 wt %, according to at least one fluorine-containing compound of formula (I). 10. Магнитно-мягкий порошок по п. 6 или 7, причем фторный компонент фторсодержащей композиции внедрен внутрь матрицы из SiO2 и/или связан с поверхностью покрытия из SiO2.10. Soft magnetic powder according to claim 6 or 7, wherein the fluorine component of the fluorine-containing composition is embedded within the SiO 2 matrix and/or bonded to the surface of the SiO 2 coating. 11. Магнитно-мягкий порошок по п. 6 или 7, причем покрытие на основе кремния имеет среднюю толщину от 2 до 100 нм.11. Soft magnetic powder according to claim 6 or 7, wherein the silicon-based coating has an average thickness of 2 to 100 nm. 12. Магнитно-мягкий порошок по п. 6 или 7, причем этот магнитно-мягкий порошок содержит от 0,1 до 10% масс. покрытия на основе кремния, в пересчете на общую массу магнитно-мягкого порошка.12. Soft magnetic powder according to claim 6 or 7, and this soft magnetic powder contains from 0.1 to 10% of the mass. coatings based on silicon, in terms of the total weight of the soft magnetic powder. 13. Применение магнитно-мягкого порошка, полученного по способу по пп. 1-5, или магнитно-мягкого порошка по пп. 6-12 для изготовления электронных компонентов.13. The use of soft magnetic powder obtained by the method according to paragraphs. 1-5, or soft magnetic powder according to paragraphs. 6-12 for the manufacture of electronic components. 14. Электронный компонент для магнитного сердечника, содержащий магнитно-мягкий порошок, полученный по способу по пп. 1-5, или магнитно-мягкий порошок по пп. 6-12.14. An electronic component for a magnetic core containing a soft magnetic powder obtained by the method according to paragraphs. 1-5, or soft magnetic powder according to paragraphs. 6-12.
RU2021103159A 2018-07-11 2019-07-09 Improved heat-resistant soft magnetic powder RU2795757C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18182824.5 2018-07-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021103159A RU2021103159A (en) 2022-08-11
RU2795757C2 true RU2795757C2 (en) 2023-05-11

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1765240A1 (en) * 1989-09-12 1992-09-30 Институт Металлургии Им.А.А.Байкова Magnetically soft alloy
RU2070941C1 (en) * 1992-06-26 1996-12-27 Информационный сервис-центр "НИКОС" Amorphous magnetically soft alloy
DE19807634A1 (en) * 1997-05-23 1998-11-26 Agfa Gevaert Ag Coated particles
RU2658648C2 (en) * 2013-11-06 2018-06-22 Басф Се Temperature-stable soft-magnetic powder

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1765240A1 (en) * 1989-09-12 1992-09-30 Институт Металлургии Им.А.А.Байкова Magnetically soft alloy
RU2070941C1 (en) * 1992-06-26 1996-12-27 Информационный сервис-центр "НИКОС" Amorphous magnetically soft alloy
DE19807634A1 (en) * 1997-05-23 1998-11-26 Agfa Gevaert Ag Coated particles
RU2658648C2 (en) * 2013-11-06 2018-06-22 Басф Се Temperature-stable soft-magnetic powder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3066672B1 (en) Temperature-stable soft-magnetic powder
JP6495571B2 (en) Magnetic core of iron oxide and silica
US9373432B2 (en) Alcoholic solution and sintered magnet
JP2009070884A (en) Reactor core, manufacturing method therefor, and reactor
US20140027667A1 (en) Iron cobalt ternary alloy nanoparticles with silica shells
EP2466597A1 (en) Production process of dust core and dust core obtained thereby
TWI289487B (en) Iron based soft magnetic powder
RU2795757C2 (en) Improved heat-resistant soft magnetic powder
JP7097702B2 (en) Fe-Co alloy powder and inductor moldings and inductors using it
JP2021040132A (en) Silicon oxide-coating iron-based soft magnetic powder and method for manufacturing the same
JPS63115309A (en) Magnetic alloy powder
US9431159B2 (en) Iron cobalt ternary alloy nanoparticles with silica shells and metal silicate interface
EP3821450B1 (en) Process for producing an improved temperature-stable soft-magnetic powder, improved temperature-stable soft-magnetic powder, use thereof and electronic component comprising same
JPWO2019065481A1 (en) Method for producing RTB-based sintered magnet
JP7002179B2 (en) Fe-Ni alloy powder and inductor moldings and inductors using it
Pan et al. Study on the preparation and magnetic properties of Fe-Si-Cr soft magnetic composite with silicone resin
CN104576026B (en) Method for manufacturing high-coercivity neodymium-iron-boron magnets
CN116391052A (en) Method for producing iron (Fe) -nickel (Ni) alloy powder
JP4525003B2 (en) Method for producing particles for permanent magnet
Arvapalli et al. Role of pinning mechanism in co-precipitation derived cobalt rich, cobalt ferrite nanoparticles
WO2020137542A1 (en) Sintered body and method for producing same
ES2640761T3 (en) Ferromagnetic powder composition and a process for its production
JP2019201191A (en) Soft magnetic material, powder magnetic core, and manufacturing method for powder magnetic core
JPS61203603A (en) Preparation of rare-earth element-cobalt magnet powder for resin magnet