一種導(dǎo)磁率μe200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種有效磁導(dǎo)率μe200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法，包括以下步驟：a)取適量粒度范圍為-100～-325目的鐵硅鋁粉；鐵硅鋁粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.7～9.8％的Si，5.2～6.6％的Al和余量的Fe；b)將鐵硅鋁粉末進(jìn)行預(yù)熱活化，至溫度達(dá)到60℃～80℃時(shí)加入絕緣包覆劑，加入量為鐵硅鋁粉重量的0.05％～2.0％，絕緣包覆劑為磷酸酐溶液，30℃～150℃加熱至干燥；c)冷卻后加入絕緣填充劑并機(jī)械混合均勻；d)加入粘接劑，機(jī)械混合均勻；e)加入脫模潤(rùn)滑劑，機(jī)械混合均勻；f)壓制成型；g)熱處理獲得目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明制得的鐵硅鋁磁粉芯有效導(dǎo)磁率高，體積功率損耗密度低，且成本低。
【專利說(shuō)明】—種導(dǎo)磁率Ue200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軟磁性材料制造領(lǐng)域，特別是一種導(dǎo)磁率μ e200的鐵硅鋁磁粉芯的制
造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)際上鐵娃招磁粉芯稱為Sendust磁粉芯或稱為Kool mu磁粉芯,我國(guó)稱為鐵娃招磁粉芯。鐵硅鋁磁粉芯有Ue = 26，40，60，75，90，125，147等幾種牌號(hào)。鐵硅鋁磁粉芯產(chǎn)業(yè)近年在我國(guó)迅速崛起，現(xiàn)在鐵硅鋁磁粉芯比任何磁性材料發(fā)展都快。相比于鐵粉芯而言鐵娃招節(jié)能達(dá)80%,是一種高科技新型電子節(jié)能材料。
[0003]隨著能源技術(shù)的發(fā)展，節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展是國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。電子【技術(shù)領(lǐng)域】向低損耗的發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越受到電力電子行業(yè)的重視。鐵硅鋁磁粉芯廣泛應(yīng)用于大電流，高直流疊加的電子產(chǎn)品中。隨著電力電子行業(yè)使用的開關(guān)電源要求高頻化和小型化，因此要有高效率的軟磁材料，具體要求在頻率IOkHz?200kHz范圍具有高磁導(dǎo)率，低損耗，良好的交直流疊加性能的磁粉芯來(lái)制作電感的磁芯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種導(dǎo)磁率μ e200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法，制得的鐵硅鋁磁粉芯有效導(dǎo)磁率高，體積功率損耗密度低，且成本低。
[0005]有效磁導(dǎo)率μ e200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法，包括以下步驟:
[0006]a)取適量鐵硅鋁粉，其由真空感應(yīng)熔煉的方法制得，經(jīng)機(jī)械法破碎后再經(jīng)800?1000°C退火，，粒度范圍為-100?-325目；鐵硅鋁粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.7?9.8%的Si，5.2?
6.6%的Al和余量的Fe。
[0007]b)將配比好的鐵硅鋁粉末進(jìn)行預(yù)熱活化，至溫度達(dá)到60°C?80°C時(shí)加入絕緣包覆劑，加入量為鐵娃招粉重量的0.05%?2.0%,絕緣包覆劑為磷酸酐固體,其經(jīng)稀釋20倍后加入，繼續(xù)在30°C?150°C加熱至干燥。
[0008]c)冷卻后加入絕緣填充劑并機(jī)械混合均勻，加入量為鐵硅鋁粉重量的0.1%?
5.0%。
[0009]d)加入粘接劑，加入量為鐵硅鋁粉重量的0.05%?0.3%，機(jī)械混合均勻。
[0010]e)加入脫模潤(rùn)滑劑，加入量為鐵硅鋁粉重量的0.3%?0.6%，機(jī)械混合均勻。
[0011]f)壓制成型，成型壓強(qiáng):23?25tf/cm2。
[0012]g)熱處理:溫度720?780°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)中進(jìn)行20?120分鐘，即可得目標(biāo)產(chǎn)物。
[0013]磷酸酐溶液的溶劑為以下任意一種:去離子水、丙酮、酒精。
[0014]所述絕緣填充劑為以下任意一種:云母、高嶺土、滑石粉。
[0015]所述粘結(jié)劑為以下任意一種:硫化鑰、水玻璃。
[0016]所述脫模潤(rùn)滑劑為以下任意一種:二硫化鑰、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、硬脂酸鋇。[0017]所述壓制成型的胚體密度為6.0?6.5g/cm3。
[0018]本發(fā)明有效導(dǎo)磁率μ e200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]I)采用廉價(jià)的鐵硅鋁粉，大大降低了生產(chǎn)成本；
[0020]2)采用多種合適粒度配比，使磁芯達(dá)到高的有效磁導(dǎo)率，低的體積功率損耗密度；
[0021]3)采用新型絕緣包覆劑，從而使磁芯形成了高的有效磁導(dǎo)率，高的直流偏置性能和低的體積功率損耗密度。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]磁導(dǎo)率μ e200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法，包括以下步驟:
[0024]a)取適量鐵硅鋁粉，其由真空感應(yīng)熔煉的方法制得，經(jīng)機(jī)械法破碎后再經(jīng)800?1000°C退火，接著進(jìn)行粒度配比，粒度范圍為-100?-325目；鐵硅鋁粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.7?
9.8%的Si, 5.2?6.6%的Al和余量的Fe。
[0025]b)將鐵硅鋁粉進(jìn)行預(yù)熱活化，至溫度達(dá)到60°C?80°C時(shí)加入絕緣包覆劑，加入量為鐵硅鋁粉重量的0.05%?2.0%，絕緣包覆劑為磷酸酐固體，其經(jīng)稀釋20倍后再加入，溶劑為去離子水、丙酮、酒精中的一種或幾種，繼續(xù)在30°C?150°C加熱至干燥。
[0026]c)冷卻后加入絕緣填充劑并機(jī)械混合均勻，絕緣填充劑為云母、高嶺土、滑石粉中的一種或幾種，絕緣填充劑加入量為鐵娃招粉重量的0.1%?5.0%。
[0027]d)加入粘接劑并機(jī)械混合均勻，粘接劑為硫化鑰和/或水玻璃，粘接劑加入量為鐵硅鋁粉重量的0.05%?0.3%。
[0028]e)加入脫模潤(rùn)滑劑并機(jī)械混合均勻，脫模劑為二硫化鑰、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、硬脂酸鋇中的一種或幾種，加入量為鐵硅鋁粉重量的0.3%?0.6%。
[0029]f)壓制成型,成型壓強(qiáng):23?25tf/cm2 ;模壓成型后的胚體密度為6.0?6.5g/
3
cm ο
[0030]g)熱處理:溫度720?780°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)中進(jìn)行20?120分鐘，獲得目標(biāo)產(chǎn)物。
[0031]本發(fā)明測(cè)試使用儀器LCR阻抗分析儀，I?1MHz，O?20A。
[0032]有效磁導(dǎo)率μ e及品質(zhì)因數(shù)Q，以外徑26.92mm,內(nèi)徑14.73mm,高度11.18mm的鐵硅鋁磁粉芯為代表進(jìn)行測(cè)量，繞制線圈26匝，Φ0.50mm漆包線徑；V = 1.0伏，其它規(guī)格磁粉芯可用不同匝數(shù)，13匝，20匝，34匝等，進(jìn)行類似測(cè)試。
[0033]直流疊加，在高頻交流電路中往往伴有一定直流成份，提供一定的工作電平，從而使直流磁場(chǎng)與交流磁場(chǎng)產(chǎn)生疊加，我們稱之為直流疊加。
[0034]直流疊加測(cè)量，繞制線圈26匝，f = IOOkHz，Φ0.50mm漆包線徑；其它規(guī)格磁粉芯可用不同匝數(shù)，13匝，20匝，34匝等，進(jìn)行類似測(cè)試。
[0035]實(shí)施例1:
[0036]a)先取適量的鐵硅鋁合金粉，其由真空感應(yīng)熔煉的方法制得，經(jīng)機(jī)械法破碎后再經(jīng)800~1000°C退火，鐵硅鋁合金粉包括9.6% wt的Si，5.6% wt的Al，其余為Fe，然后進(jìn)行粒度配比。配置比例為:-100目~+120目占1%，-120目~+200目占14%，-200目~+325 目占 35%，-325 目占 50%。
[0037]b)將配比好的鐵硅鋁粉末進(jìn)行預(yù)熱活化，至溫度達(dá)到60°C時(shí)加入絕緣包覆劑，絕緣包覆劑為加入量為鐵硅鋁粉重量的0.2 %，其中絕緣包覆劑為磷酸酐固體，其經(jīng)稀釋20倍后再加入，溶劑為去離子水，繼續(xù)在80°C加熱至干燥。
[0038]c)冷卻后加入絕緣填充劑，絕緣填充劑為滑石粉，加入量為鐵硅鋁粉重量的
0.15%,機(jī)械混合均勻。
[0039]d)接著加入粘接劑，粘接劑為硫化鑰和/或水玻璃，加入量為鐵硅鋁粉重量的1.0%，機(jī)械混合均勻。
[0040]e)然后加入脫模潤(rùn)滑劑，脫模劑為硬脂酸鋁，加入量為鐵硅鋁粉重量的0.5%，機(jī)械混合均勻。
[0041]f)按照內(nèi)徑、外徑、高度的不同規(guī)格壓制成環(huán)形磁粉芯，壓強(qiáng)為25tf/cm2 ;將壓制成型的磁粉芯，壓制成型的胚體密度為6.5g/cm3。
[0042]g)進(jìn)行熱處理，溫度780 V，在氮?dú)庵羞M(jìn)行90分鐘，獲得最終產(chǎn)品。
[0043]表1、表2和表3是本實(shí)施例最終產(chǎn)品測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)，磁導(dǎo)率μ e為185~203，當(dāng)頻率為50kHz和IOOkHz時(shí)，磁導(dǎo)率Ue分別為203和200，電感量L誤差范圍為±8%。
[0044]表1:有效磁導(dǎo)率μ e及品質(zhì)因數(shù)Q
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種有效磁導(dǎo)率μ e200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: a)取適量鐵硅鋁粉，其由真空感應(yīng)熔煉的方法制得，經(jīng)機(jī)械法破碎后再經(jīng)800?1000°C退火，粒度范圍為-100?-325目；鐵硅鋁粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.7?9.8%的Si，5.2?6.6%的Al和余量的Fe ； b)將配比好的鐵硅鋁粉末進(jìn)行預(yù)熱活化，至溫度達(dá)到60V?80°C時(shí)加入絕緣包覆劑，加入量為鐵娃招粉重量的0.05%?2.0絕緣包覆劑為磷酸酐固體,其經(jīng)稀釋20倍后加入，繼續(xù)在30°C?150°C加熱至干燥； c)冷卻后加入絕緣填充劑并機(jī)械混合均勻,加入量為鐵娃招粉重量的0.1%?5.0%: d)加入粘接劑，加入量為鐵硅鋁粉重量的0.05%?0.3%，機(jī)械混合均勻； e)加入脫模潤(rùn)滑劑，加入量為鐵硅鋁粉重量的0.3%?0.6%，機(jī)械混合均勻； f)壓制成型，成型壓強(qiáng):23?25tf/cm2； g)熱處理:溫度720?780°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)中進(jìn)行20?120分鐘，即可得目標(biāo)產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述有效磁導(dǎo)率μe200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法，其特征在于，所述磷酸酐溶液的溶劑為以下任意一種:去離子水、丙酮、酒精。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述有效磁導(dǎo)率μe200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法，其特征在于，所述絕緣填充劑為以下任意一種:云母、高嶺土、滑石粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述有效磁導(dǎo)率μe200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑為以下任意一種:硫化鑰、水玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述有效磁導(dǎo)率μe200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法，其特征在于，所述脫模潤(rùn)滑劑為以下任意一種:二硫化鑰、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、硬脂酸鋇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述有效磁導(dǎo)率μe200的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法，其特征在于，所述壓制成型的胚體密度為6.0?6.5g/cm3。
【文檔編號(hào)】H01F1/147GK103996479SQ201410220326
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】吳娟 申請(qǐng)人:吳娟