[发明专利]铁基磁粉绝缘包覆方法

说明书

技术领域

本申请属于材料技术领域，特别是涉及一种铁基磁粉绝缘包覆方法，应用于输出电感线路滤波器和功率因素校正器等器件。

背景技术

Fe-Si-Al磁粉芯作为一种高频性能好、成本低的软磁材料，在输出电感线路滤波器和功率因素校正器等器件中得到了广泛应用，其市场需求日益增加。

绝缘包覆是磁粉芯制备过程中的重要环节，包覆的好坏会直接影响磁粉芯的频率特性等软磁性能。包覆剂大体可分为有机包覆剂和无机包覆剂两类。由于有机包覆剂的熔点低，采用这种包覆剂的磁粉芯不能进行高温热处理来消除内应力。无机包覆剂基本为非磁性物质，会导致磁粉芯磁导率和磁通密度的下降。所以如何减少包覆剂对磁粉芯的磁损耗和功率损耗是磁粉芯研究和生产的难点之一。

功率损耗与绝缘剂的种类、添加量、成型压力和退火温度有着重要的关系。随着日新月异的科技发展，对磁粉芯性能的要求也在不断的提高，因此，如何改进其性能成为现今研究的一大挑战。

发明申请CN 103996479 A公布的磁导率为200的Fe-Si-Al磁粉芯的功率损耗为600mW/cm³左右(测试条件为100kHz，100mT)。

即使在50kHz，100mT的测试条件下，发明申请CN 102013313 A和CN 103065786 A所制备的Fe-Si-Al磁粉芯的功率损耗仍在300mW/cm³左右。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁基磁粉绝缘包覆方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种铁基磁粉绝缘包覆方法，包括步骤：

s1、粉体预处理：Fe-Si-Al粉体原料在氢气中进行高温退火预处理，退火温度为600-900℃，保温1～3小时；

s2、磷化处理：以丙酮作溶剂，将磁粉置于磷酸中进行磷化处理；

s3、烘干：挥发丙酮并对磁粉进行烘干；

s4、绝缘剂添加：将云母和二氧化硅粉末与磁粉混合均匀；

s5、绝缘包覆：将硅酸四乙酯(偶联剂)及硅酮树脂(粘接剂)混合于丙酮中，加入磁粉，并将溶液蒸干；

s6、烘干过筛：将完成绝缘包覆的粉末放在烘箱中烘干，后研磨；

s7、压制成型：加入脱模润滑剂，采用液压机在模具中一次压制成型，成型压力为11～15MPa，成型密度为6.0～8.0g/cm³；

s8、退火烧结：将样品置于气氛炉中，于保护气体下烧结。

优选的，在上述的铁基磁粉绝缘包覆方法中，所述步骤s1之前还包括：粉体颗粒选择100目、200目、300目和400目大小按照10％、50％、30％和10％的比例进行粒度配比。

优选的，在上述的铁基磁粉绝缘包覆方法中，所述步骤s2中，磷酸含量为2wt％。

优选的，在上述的铁基磁粉绝缘包覆方法中，步骤s4中，所述云母和二氧化硅粉末的含量为0.5wt％。

优选的，在上述的铁基磁粉绝缘包覆方法中，步骤s5中，硅酸四乙酯的含量为1wt％，硅酮树脂的含量为3.5wt％。

优选的，在上述的铁基磁粉绝缘包覆方法中，步骤s6中，将完成绝缘包覆的粉末放在烘箱中80～120℃烘干后进行研磨，使粉末完全散开并具有一定的流动性，过100目筛。

优选的，在上述的铁基磁粉绝缘包覆方法中，步骤s7中，所述脱模润滑剂为硬脂酸锌。

优选的，在上述的铁基磁粉绝缘包覆方法中，所述脱模润滑剂含量为0.15～3％。

优选的，在上述的铁基磁粉绝缘包覆方法中，步骤s8中，烧结温度在500～700℃之间，保温时间1～2小时。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)、本发明的铁基磁粉的绝缘包覆方法，经过调控绝缘剂的加入量、成型压力和去应力退火条件等参数条件，获得了高磁导率(130)和低磁芯损耗(275mW/cm³,测试条件为100kHz,50mT)的性能。

(2)、本发明绝缘包覆方法获得的磁粉芯，是一种高频性能好、成本低的软磁材料，同时具有获得了高磁导率和低磁芯损耗，可以应用在输出电感线路滤波器和功率因素校正器等器件中。

附图说明