[发明专利]一种用于非晶磁粉芯绝缘包覆的无铅低熔点玻璃粉及其制备方法

说明书

本发明涉及磁粉芯技术领域，具体是一种用于非晶磁粉芯绝缘包覆的无铅低熔点玻璃粉，由以下重量百分比的原料组成：Sn2P2O760～80％，SnO5～20％，NH4H2PO45～40％，K2CO31～10％，LiCO31～10％，B2O31～8％，ZnO1～8％和添加剂X1～15％。本发明还公开了一种用于非晶磁粉芯绝缘包覆用无铅低熔点玻璃粉的制备方法，包括下列步骤：(1)称取原料，混合均匀；(2)熔炼；(3)粉碎、研磨后进行分级，得到粒度均匀的玻璃粉。本发明具有兼顾了有机、无机物包覆的优点，绝缘层的包覆效果及力学性能优异的特点的无铅低熔点玻璃粉在绝缘包覆工艺中工艺简单，无需添加其他粘接剂和绝缘介质，成本低，能满足非晶磁粉芯绝缘包覆工艺的技术要求。

技术领域

本发明涉及磁粉芯技术领域，具体是一种用于非晶磁粉芯绝缘包覆的无铅低熔点玻璃粉及其制备方法。

背景技术

非晶软磁合金具有优异的软磁性能，其薄带卷绕铁芯制品获得了广泛应用。但由于高频下涡流损耗大，非晶软磁合金薄带卷绕铁芯很难在高频下使用。因此，采用粉末冶金工艺，研发高频下的非晶磁粉芯已是必然趋势。磁粉芯是一种新型的复合电子材料，它是由非晶带材粉末与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。其制备工艺流程依次为非晶带材脆化处理、机械法破碎成粉末、筛分、钝化处理和绝缘包覆、模压成形、热处理制成磁粉芯，最后进行性能测试。

非晶磁粉芯在高频下具有恒磁导率、高电阻率、低损耗、温度稳定性好、价格适中等优点，满足电子设备和器件向高频化、小型化、和大电流方向发展的趋势，是磁粉芯材料的重要发展方向。

在非晶磁粉芯制备过程中，绝缘包覆工艺是关键步骤之一。绝缘包覆是指在磁性颗粒表面均匀包覆一层绝缘膜，以降低磁粉芯在高频下使用时的损耗。一般要求绝缘包覆层薄而均匀、结合性能好、热稳定性高及电阻率高，以减少因涡流损耗而引起的能量损耗。目前关于绝缘包覆工艺可大体分为以下几类：

(1)有机包覆

常用的有机绝缘剂包括环氧树脂、酚醛树脂等。但由于这些有机物的耐热性能不佳，耐热温度一般不超过200℃，因此在后续的制备工艺中，无法对压制后的磁粉芯进行有效的热处理以去除内应力。

(2)传统无机包覆

传统无机包覆中应用最为广泛的工艺是磷酸盐包覆(磷酸锌、磷酸铁和磷酸锰)以及氧化物包覆(SiO2、MgO和铁氧体)等。专利CN103065789B制备了由水玻璃、硅酸铝、磷酸二氢盐和高岭土、云母粉、蒙脱石粉的混合物包覆的铁基非晶磁粉芯。磷酸盐包覆存在的最大的问题是随着热处理温度升高，磷酸绝缘层分解，电阻率急剧下降。氧化物如二氧化硅、氧化镁、氧化钛等由于其良好的绝缘性也被用于磁粉芯的绝缘包覆。但氧化物具有脆性，在压制过程中容易发生破裂，影响包覆效果。

(3)有机-无机复合包覆

由于有机绝缘层包覆的磁粉芯热稳定性不高，不能进行高温退火处理，且制得磁粉芯的力学性能及相关磁学性不能很好地满足应用的要求；而无机物包覆层的脆性又限制了压制成型工艺中获得高密度的磁粉芯。有机-无机复合包覆法同时保留了有机和无机的优势，因而研究也越来越多。专利CN100595850技术采用溶胶凝胶法制备了二氧化硅和有机聚合物复合绝缘包覆。但复合包覆法并没有克服有机树脂的耐热性等问题，因此需要开发温度低于非晶合金薄带晶化温度、与非晶合金结合力好且能够均匀包覆的包覆材料。

发明内容