[发明专利]改进的温度稳定的软磁粉末

说明书

涂有硅基涂层的软磁粉末，其中该硅基涂层包含至少一种式(I)的含氟组合物，其中c为0.01至0.5，d为0.04至2，且M为B或Al。Si_1‑0.75cM_cO_2‑0.5cF_d (I)。

发明描述

本发明涉及软磁粉末和涂覆软磁粉末的方法。本发明进一步涉及此类软磁粉末的用途和包含此类软磁粉末的电子组件。

软磁粉末的普遍应用包括磁芯组件，其用作具有高磁导率的磁性材料工件，用于限制和引导电气、机电和磁性设备(如电磁体、变压器、电动机、电感器和磁性组装件)中的磁场。这些组件通常通过在高压下在模具中模塑软磁粉末而以不同的形状和尺寸制得。

在电子应用中，特别是在交流(AC)应用中，磁芯组件的两个关键特性是磁导率和磁芯损耗特性。在这种情况下，材料的磁导率提供其被磁化的能力或其承载磁通量的能力的指示。磁导率被定义为感应磁通量对磁化力或场强的比率。当磁性材料暴露于快速变化的场时，磁芯的总能量由于发生磁滞损耗和/或涡流损耗而降低。磁滞损耗是由克服磁芯组件内的保留磁力所需的能量消耗引起的。涡流损耗是由于AC条件引起的变化的通量而在磁芯组件中产生电流所引起的，并且基本上导致电阻损耗。

通常，用于高频应用的装置对磁芯损耗敏感，并且为了降低涡流引起的损耗，软磁粉末粒子的良好绝缘是合意的。实现这一点的最简单方式是加厚每个粒子的绝缘层。但是，绝缘层越厚，软磁粒子的芯密度越低，并且磁通密度降低。由此，为了制造具有最佳关键特性的软磁粉末磁芯，必须同时提高磁芯的电阻率和密度。

绝缘的另一方面涉及绝缘层的温度性能和耐久性。特别高的温度通过产生促进涡流损耗的裂纹会导致绝缘层劣化。由此，温度稳定性是制造具有最佳特性的软磁粉末磁芯的进一步要求。理想地，粒子将被薄绝缘层覆盖，所述薄绝缘层提供高电阻率和高密度以及稳定的温度性能。

在磁性粒子上形成绝缘层的已知方法通常处理关键特性之一，即密度或电阻率。但是，如果对涂有绝缘层的粒子施以超过120℃、优选超过150℃的温度数小时，该绝缘层可能产生裂纹，这会导致较高的涡流和较低的电阻率值。

EP 2 871 646 A1提供了一种涂有硅基涂层的软磁粉末，其在温度稳定性以及电阻率方面表现出良好的性质。这通过以一定量包含氟的特定硅基涂层来实现。EP 2 871646 A1还公开了制备涂覆的软磁粉末的方法。但是，考虑到对涂覆的软磁粉末的需求与日俱增，特别是在热稳定性方面，本领域仍然需要进一步改进软磁粉末的绝缘层以便对由此类粉末制备的磁芯组件达到最佳结果。此外，改进涂覆软磁粉末的方法是合意的。

因此，本发明的目的是提供一种改进的涂覆的软磁粉末和用于涂覆软磁粉末的相应方法，当用于磁芯组件时，该方法有助于实现良好的温度稳定性、高电阻率和高磁导率。此外，本发明的目的是提供一种方法，该方法能够以简单、成本有效且不复杂的方式实现前述目标。本发明的另一目的是提供包括具有良好的温度稳定性、高电阻率和高磁导率的软磁粉末的电子组件。

这些目的通过涂有硅基涂层(silicon-based coating)的软磁粉末(soft-magnetic powder)来实现，其中该硅基涂层包含至少一种式(I)的含氟组合物：

Si_1-0.75cM_cO_2-0.5cF_d (I)

其中

c在0.01至0.5范围内，

d在0.04至2范围内，和

M为B或Al。