[发明专利]一种磁粉芯及其制备方法

说明书

本申请公开了一种磁粉芯及其制备方法，涉及磁性材料技术领域，本申请的磁粉芯的制备方法，包括：将合金磁粉与酸溶液混合，对合金磁粉的表面进行酸化，形成酸化磁粉；将含铝有机物与水反应生成含铝溶胶；将酸化磁粉与含铝溶胶混合搅拌浸涂预设时间后，滤除未包覆在酸化磁粉表面的含铝溶胶，形成溶胶磁粉；将溶胶磁粉脱水，含铝溶胶脱水形成包覆在酸化磁粉表面的氧化铝层，以使溶胶磁粉转化为包覆磁粉；将包覆磁粉压制成型为磁粉芯。本申请提供的磁粉芯及其制备方法，能够提高磁粉芯的绝缘性和耐热性。

技术领域

本申请涉及磁性材料技术领域，具体而言，涉及一种磁粉芯及其制备方法。

背景技术

5G时代的到来，对电子元器件高频化、小型化、大电流化等方向有了更高要求，相关研究和应用爆炸式增长。软磁复合材料是应用于电子元器件的重要材料，它是通过在磁性粉末表面包覆高电阻率绝缘层后压制成型的，广泛应用于变压器、滤波器、传感器、成型电感器等。为了提高磁粉芯的能量转换效率，减少因高频造成的涡流损耗，减轻器件发热情况，通常需要对磁粉芯进行绝缘包覆处理。

羰基铁粉具有高饱和磁化强度和优异的直流偏置性能，同时价格低廉，因而广泛应用于中低频场合。FeSiAl磁粉芯具有高频低损耗的性能优势，可应用在高频场合，但是FeSiAl磁粉芯的直流叠加性能较差。FeSiCr合金磁粉芯直流叠加特性次于羰基铁粉芯，但优于FeSiAl磁粉芯，且Cr元素的添加使得FeSiCr合金磁粉的机械性能、耐蚀性和耐老化性能均要优于FeSiAl磁粉芯，更加适用于高温环境，同时具有较高的性价比。因此，FeSiCr合金磁粉芯在车规级电感等要求低压大电流、大功率密度的领域具有良好的发展前景。

解决软磁复合材料耐温性问题，要求绝缘包覆层绝缘性好，减少因高频造成的涡流损耗，减轻器件发热情况，并且要求绝缘层本身要有较好的耐热性。金属氧化物是满足条件的理想包覆材料，但是常规氧化物的包覆存在浸润性差、与基体结合力小、包覆状态不够均匀致密等缺陷。

发明内容

本申请的目的在于提供一种磁粉芯及其制备方法，能够提高磁粉芯的绝缘性和耐热性。

本申请的实施例一方面提供了一种磁粉芯的制备方法，包括：将合金磁粉与酸溶液混合，对合金磁粉的表面进行酸化，形成酸化磁粉；将含铝有机物与水反应生成含铝溶胶；将酸化磁粉与含铝溶胶混合搅拌浸涂预设时间后，滤除未包覆在酸化磁粉表面的含铝溶胶，形成溶胶磁粉；将溶胶磁粉脱水，含铝溶胶脱水形成包覆在酸化磁粉表面的氧化铝层，以使溶胶磁粉转化为包覆磁粉；将包覆磁粉压制成型为磁粉芯。

作为一种可实施的方式，将含铝有机物与水反应生成含铝溶胶包括：将含铝有机物与水的混合物在80-90℃的温度下持续搅拌30-90min；在搅拌后的混合物中加入催化剂，使得混合物的PH值保持在3.5-4.5之间，持续搅拌伴随冷凝回流5-12H。

作为一种可实施的方式，将含铝有机物与水的混合物在80-90℃的温度下持续搅拌30-90min，搅拌速率在280-320r/min之间。

作为一种可实施的方式，含铝有机物包括铝醇盐，铝醇盐与水的摩尔比在1:75-1:150之间。

作为一种可实施的方式，催化剂包括硝酸或者盐酸，含铝有机物与硝酸或者盐酸的摩尔比在1:0.2-1:0.4之间。

作为一种可实施的方式，将合金磁粉与酸溶液混合，对合金磁粉的表面进行酸化，形成酸化磁粉包括：将磷酸与酒精混合形成酸溶液；将合金磁粉与酸溶液混合搅拌直至酒精挥发形成酸化磁粉。

作为一种可实施的方式，将磷酸与酒精混合形成酸溶液中，磷酸与酒精的质量比在0.2:100-2:100之间。

作为一种可实施的方式，将酸化磁粉与含铝溶胶混合后搅拌浸涂预设时间后，滤除未包覆在酸化磁粉表面的含铝溶胶，形成溶胶磁粉中，预设时间为50-70min，搅拌浸涂的温度在80-90℃之间。