[发明专利]一种高磁导率低铁芯损耗铁硅铝磁粉芯的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高磁通密度低铁芯损耗铁硅铝磁粉芯的制备工艺，尤其是涉及一种采用新型绝缘包覆添加剂制备高磁导率和低铁芯损耗的铁硅铝磁粉芯的工艺。

背景技术

磁粉芯是由磁性材料粉末与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。由于其电阻率要比合金大得多，因此涡流损耗小，可在较高的频率下使用。又由于其饱和磁化强度较高，也可用于较高的功率下，这些特性使磁粉芯在许多应用场合具有其它磁性材料难以比拟的优势。目前已广泛应用于电讯、雷达、电视、电源等产品中的电感滤波器、扼流线圈及开关电源铁芯。

磁粉芯根据含磁性材料粉末的不同大致分为以下几类：铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通密度粉芯、坡莫合金粉芯和铁氧体粉芯。铁氧体磁粉芯虽然可用于高频范围，但其低的饱和磁感应强度也限制了其应用场合；铁粉芯虽然价格低廉，但高频特性和损耗特性不佳；高磁通密度粉芯(Fe-Ni粉芯)和坡莫合金粉芯(MPP)虽然具有高饱和磁感应强度、直流叠加特性及温度稳定性好等特点但成本高，只适合于航空航天等特殊场合。

随着电子技术的迅猛发展，对电子器件的高频化、高功率密度化、小型化及抗电磁干扰的要求日益突出，市场需求日益增加。铁硅铝磁粉芯作为一种新型复合电子材料，由于其具有良好的高频磁性能，良好的温度稳定性，宽恒导磁及低损耗、低成本等特点，已快速发展起来，在输出电感、线路滤波器、功率因素校正器等器件中得到了广泛的应用。

本发明通过改进传统铁硅铝磁粉芯的制备工艺，制备出高磁导率低铁芯损耗铁硅铝磁粉芯，具备以下优点(1)生产成本较低并且工艺简单便于产业化；(2)选取不同的粒径分布有利于提高产品的致密度，从而提高了磁导率；(3)产品具有良好的电感值，良好的品质因数，良好的功率损耗值；(4)具有较高的磁导率以及较低的铁芯损耗；(5)有优异的直流偏磁场性能。

发明内容

本发明涉及一种高磁通密度低铁芯损耗铁硅铝磁粉芯的制备工艺，尤其是涉及一种采用新型绝缘包覆添加剂制备高磁导率和低铁芯损耗的铁硅铝磁粉芯的工艺，其制备流程为：

(1)粉末的选取：取铁硅铝粉末，成分按照重量比为Si：8％-13％，Al：4％-7％，Fe为余数。粒度分布为：-100目～+200目占20％±4％，-200目～+300目占60％±4％，-300目～+500目占20％±4％。

(2)预处理：将上述铁硅铝粉末放入烘干箱中于50～100℃烘干30分钟。

(3)钝化处理：将烘干后的铁硅铝粉末取出，按照每千克铁硅铝粉末添加20毫升的比例加入钝化剂并且搅拌均匀。

(4)绝缘包覆剂的制备：采用二硫化钼作为绝缘包覆层，将二硫化钼粉粒按照50～100克分散于50～150毫升汽油的比例制成绝缘包覆剂悬浊液。

(5)绝缘包覆处理：将步骤(3)中的铁硅铝粉末与绝缘包覆剂悬浊液混合并且搅拌均匀，其中绝缘包覆剂悬浊液按照每千克铁硅铝粉末之中加入50～60毫升比例添加。并通过孔隙为0.1～0.5微米的纱网过滤点多余的液体。

(6)压制成型：将步骤(5)所得混合物于20吨～50吨/cm³压制成型。

(7)热处理：将步骤(6)中的成型器件置于窑炉中于700～1300℃在氮气保护氛围下热处理0.5～4.5小时，得到目标物。

本发明专利的优点在于按照一定的比例选取不同粒径的铁硅铝粉料，从而使成型品的密度提高，增加磁导率；添加绝缘剂的工艺过程进行了优化，采用先将粘结剂聚乙烯醇制备成微粒，与绝缘剂，铁硅铝粉末混合均匀人然后水浴加热，从而使绝缘包覆更加的均匀。

具体实施方式

实施例1：

(1)粉末的选取：取铁硅铝粉末，成分按照重量比为Si：8％，Al：7％，Fe为余数。粒度分布为：-100目～+200目占21％，-200目～+300目占61％，-300目～+500目占18％。

(2)预处理：将上述铁硅铝粉末放入烘干箱中于100℃烘干30分钟。

(3)钝化处理：将烘干后的铁硅铝粉末取出，按照每千克铁硅铝粉末添加20毫升的比例加入钝化剂并且搅拌均匀。

(4)绝缘包覆剂的制备：采用二硫化钼作为绝缘包覆层，将二硫化钼粉粒按照100克分散于150毫升汽油的比例制成绝缘包覆剂悬浊液。

(5)绝缘包覆处理：将步骤(3)中的铁硅铝粉末与绝缘包覆剂悬浊液混合并且搅拌均匀，其中绝缘包覆剂悬浊液按照每千克铁硅铝粉末之中加入50毫升比例添加。并通过孔隙为0.1微米的纱网过滤点多余的液体。