一种多绝缘层铁硅基软磁粉芯及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108899152A(43)申请公布日2018.11.27(21)申请号201810708484.3(22)申请日2018.07.02(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号(72)发明人樊希安罗自贵李光强李亚伟(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.H01F1/147(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种多绝缘层铁硅基软磁粉芯及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种多绝缘层铁硅基软磁粉芯及其制备方法。其技术方案是：将铁硅合金粉末置于100～260℃的水蒸汽环境下搅拌0.5～3h，得到复合粉末。将复合粉末进行真空干燥，装入模具，于300～1200MPa条件下冷压成型，得到坯体。将坯体置于高温烧结炉内，在真空条件下或保护性气氛条件下，升温至800～1300℃，烧结0.5～5h，得到烧结坯体。将烧结坯体置于热处理炉中，在真空条件下或保护性气氛条件下，升温至500～1200℃，热处理0.5～5h，随炉冷却，制得多绝缘层铁硅基软磁粉芯。本发明工艺简单和生产周期短，所制备的多绝缘层铁硅基软磁粉芯的绝缘包覆层均匀且薄，涡流损耗低、饱和磁感应强度高和矫顽力低。CN108899152ACN108899152A权利要求书1/1页1.一种多绝缘层铁硅基软磁粉芯的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤为：第一步、复合粉末制备将铁硅合金粉末置于水蒸汽中，在所述水蒸汽温度为100～260℃条件下搅拌0.5～3h，得到复合粉末；第二步、冷压成型将所述复合粉末进行真空干燥，装入模具，于300～1200MPa条件下冷压成型，得到坯体；第三步、烧结将所述坯体置于高温烧结炉内，在真空条件下或保护性气氛条件下升温至800～1300℃，烧结0.5～5h，得到烧结坯体；第四步、热处理将所述烧结坯体置于热处理炉中，在真空条件下或保护性气氛条件下升温至500～1200℃，热处理0.5～5h，随炉冷却，制得多绝缘层铁硅基软磁粉芯。2.根据权利要求1所述的多绝缘层铁硅基软磁粉芯的制备方法，其特征在于所述铁硅合金粉末的粒径为1～200μm，铁硅合金粉末的Si含量为1.5～10wt％。3.根据权利要求1所述的多绝缘层铁硅基软磁粉芯的制备方法，其特征在于所述搅拌的转速为50～200转/分钟。4.根据权利要求1所述的多绝缘层铁硅基软磁粉芯的制备方法，其特征在于所述真空干燥的时间为12～36h，真空干燥的温度为40～70℃。5.根据权利要求1所述的多绝缘层铁硅基软磁粉芯的制备方法，其特征在于所述的真空的真空度为10-2～102Pa。6.根据权利要求1所述的多绝缘层铁硅基软磁粉芯的制备方法，其特征在于所述保护性气氛为氮气或氩气。7.一种多绝缘层铁硅基软磁粉芯，其特征在于：所述多绝缘层铁硅基软磁粉芯是根据权利要求1～6项中任一项所述的多绝缘层铁硅基软磁粉芯的制备方法制备的多绝缘层铁硅基软磁粉芯。2CN108899152A说明书1/6页一种多绝缘层铁硅基软磁粉芯及其制备方法技术领域[0001]本发明属于铁硅基软磁粉芯技术领域。具体涉及一种多绝缘层铁硅基软磁粉芯及其制备方法。背景技术[0002]铁硅基软磁粉芯因其高磁导率、低损耗、低磁致伸缩、优异的热稳定性和直流偏置能力，作为电源电路不可或缺的磁性元件，广泛应用于逆变器、电感器、变压器及扼流圈等电子元器件中，涉及电机、电讯、电源等众多领域。[0003]值得一提的是，随着使用频率的提高，软磁粉芯的涡流损耗呈指数式增长，而磁性粒子的绝缘包覆无疑是减小涡流损耗最有效的方法。在此基础上，绝缘包覆主要分为有机包覆和无机包覆两种。常见的有机包覆方法是将磁性颗粒与有机包覆材料混于丙酮或乙醇等有机溶剂中，充分搅拌后干燥，获得软磁复合粉末，经进一步压实和热处理得到软磁粉芯，操作简单、成本较低且包覆效果较好。然而，传统有机包覆材料如酚醛树脂、环氧树脂等耐热性较差，在200℃以上无法进行高温热处理和消除高温残余应力，影响了磁性能。且有机材料包覆的软磁粉芯在长期工作中因涡流损耗而发热，会导致有机绝缘层老化，甚至热分解，从而削弱软磁粉芯的绝缘性，增大涡流损耗以及影响软磁粉芯的稳定性。因此，无机包覆材料以其优异的化学和热稳定性以及电绝缘性而备受关注。[0004]常用无机包覆材料主要有磷酸盐、氧化物(Al2O3、MgO、SiO2等)和软磁铁氧体，常见的包覆方法则是通过简单的搅拌或是球磨等物理方法将磁性颗粒与无机绝缘包覆材和粘结剂混合，之后进行高强压力压实成型，最终得到软磁粉芯；此外，还有共沉淀和溶胶凝胶等化学包覆工艺。以上包覆方法，最主要的目的在于对磁性颗粒进行绝缘