[发明专利]一种线圈内置的软磁粉芯的制备方法

说明书

本发明涉及一种线圈内置的软磁粉芯的制备方法，属于金属软磁粉芯的制备技术领域。操作步骤如下：（1）将铁基粉末筛分为三级，并按质量百分比选取三种铁基粉末，得到粉料；将三种粉料均匀混合，得到混合粉料；（2）在混合粉料中加入环氧树脂和硬脂酸锌，搅拌均匀，得到泥料；（3）在模具的型腔内预先放置特制线圈并调整至合适位置，然后缓慢注入泥料并保压一段时间，得到内置线圈的软磁粉芯生胚；（4）将软磁粉芯生胚放入真空干燥箱中进行固化，得到线圈内置的金属软磁粉芯；所述金属软磁粉芯的密度为5.78～7.13g/cm³。本发明实现软磁粉芯线圈由外绕转为内置，减少了粉芯与线圈摩擦，避免破碎与掉粉，大大提高了金属软磁粉芯的使用寿命与性能稳定性。

技术领域

本发明属于金属软磁粉芯的制备技术领域，具体涉及一种线圈内置的软磁粉芯的制备方法。

背景技术

软磁材料自面世以来就一直受到人们的广泛关注，其凭借优异的磁电性能在电子电力、信息通信、交通运输等领域得到大范围地应用。目前，电力电子器件正快速向着小型化、高频化、大功率和高效化发展，这也对软磁材料提出了更高的要求。

目前市面上常用的软磁粉芯在实际应用中一般采用外绕铜线圈的方式来进行，而这一工序通常需要人工操作来完成，阻碍了生产效率的提高。随着科技的进步，一些厂商开始利用智能机械设备对磁环进行铜线的绕制，但由于机械臂直径的限制，这一技术暂时仅限于大尺寸、低匝数磁环范围内的有限应用。当磁环直径较小或所需绕制匝数较大时，还需要熟练的技术工人进行手工操作，耗费大量的人工劳力。

另外，由于现有粉芯压制工艺的技术缺陷，压制出的软磁粉芯会在磁环边缘处产生强度远低于内部的薄弱区，当此区域长时间与线圈接触、摩擦时，常常会造成粉芯边缘的剥落，产生少量的粉料碎屑，不仅会影响磁环的性能与使用寿命，更可能损坏精密器械内部的电子元件，引起仪器故障。

因此，开发一种线圈内置的金属软磁粉芯的制备工艺对于粉芯性能的稳定与生产效率的提高均具有重要的意义。

发明内容

为了解决现有金属软磁粉芯线圈外绕耗费人力、线圈易与磁环摩损等问题，本发明提供一种线圈内置的软磁粉芯的制备方法。

一种线圈内置的软磁粉芯的制备操作步骤如下：

（1）配制混合粉料

将铁基粉末筛分为三级，一级铁基粉末过80～150目筛、二级铁基粉末过350～500目筛、三级铁基粉末过800～10000目筛；

取100-110g一级铁镍粉末、30-40g二级铁镍粉末和60g三级铁镍粉末，在混料机中，混合15～30min，得到混合粉料；

（2）制备泥料

在混合粉料中，按混合粉料质量8～15%的量加入环氧树脂、按混合粉料质量4～5‰的量加入硬脂酸锌，搅拌50～60min，得到泥料；

（3）制备软磁粉芯生坯

在环形粉芯模具的型腔内放置铜线圈，且使铜线圈位于型腔中央，铜线圈的两端位于环形粉芯模具的型腔的外部；在环形粉芯模具的型腔内壁上喷涂脱模剂；通过注射成型机将泥料缓慢挤入环形粉芯模具的型腔内，并包裹住铜线圈，挤出压强为150～300MPa，模具温度110～140℃，保压时间为1-10min，得到线圈内置的软磁粉芯生胚；

（4）制备金属软磁粉芯

将软磁粉芯生胚放入真空干燥箱中，烘烤固化温度为160～200℃、时间为4～6h，得到线圈内置的金属软磁粉芯；所述软磁粉芯的密度为5.72～7.13g/cm³。

进一步限定的技术方案如下：

步骤（1）中，所述铁基粉末为铁硅粉末或铁硅铝粉末或羰基铁粉或铁镍粉末或铁硅铬粉末中的一种以上。

步骤（3）中，所述软磁粉芯模具为具有环状空腔的模具，且环状型腔的截面为圆形。

步骤（3）中，所述铜线圈的材料为紫铜漆包线。