一种金属基体复合导线、功率电感及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属基体复合导线、功率电感及其制备方法。金属基体复合导线的制备方法包括以下步骤：1)准备金属内芯；2)配置玻璃树脂混合物：将粒径为300nm～2.5μm、烧结温度为600～900℃的硼硅玻璃粉和溶剂预混合搅拌均匀，然后加入分散剂和分解温度为300～500℃的树脂搅拌混合均匀；3)将自粘性树脂溶于溶剂中配置成自粘性树脂溶液；4)将所述玻璃树脂混合物均匀涂覆在所述金属内芯的表面，然后将所述自粘性树脂溶液涂覆在所述玻璃树脂混合物的表面，在80～150℃下烘干，确保涂覆后所述金属内芯表面的树脂厚度在1～2μm；5)重复步骤4)，直至涂覆的厚度达到2～10μm。本发明专利技术制得的复合导线制成电感时，电感的耐候性、绝缘耐压能力均较好，且耐高温，电气性能也较好。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及功率电感的制备工艺，特别是涉及一种金属基体复合导线、功率电感及其制备方法。
技术介绍
目前耐高温的绝缘导线一般都是采用无机氧化物包覆的形式，在导体表面形成介孔无机氧化层。一方面，如果无机氧化层包覆过于致密，由于无机氧化层的脆性，绕制过程中会造成无机包覆层的脱落。另一方面，如果无机氧化层包覆不致密，耐潮、耐候性会较差。此外，在导体表面包覆介孔无机氧化层的制造成本是非常昂贵的，而且包覆介孔无机氧化层的绝缘导线，由于存在介孔，制备成功率电感后，电感的绝缘耐压能力不会很高，一般在50V左右；耐候性方面也较差，一般盐雾试验4H后，介孔中铜线就会存在明显腐蚀。目前，也有绝缘导线表面包覆有机物材料的，但这种导线制得的功率电感同样存在绝缘耐压低的问题。而且无论是包覆无机氧化物还是包覆有机物材料的导线，目前均存在不耐高温的缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种金属基体复合导线、功率电感及其制备方法，复合导线制成的电感的耐候性、绝缘耐压能力均较好，且耐高温，电气性能也较好。本专利技术的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种金属基体复合导线的制备方法，包括以下步骤：1)准备金属内芯；2)配置玻璃树脂混合物：将粒径为300nm～2.5μm、烧结温度为600～900℃的硼硅玻璃粉和溶剂预混合搅拌均匀，然后加入分散剂和分解温度为300～500℃的树脂搅拌混合均匀；其中，所述树脂为10～30％固含量的树脂溶液，所述硼硅玻璃粉与所述树脂的质量比为1:10～2:10；所述分散剂占所述玻璃树脂混合物的质量分数为0.1.～0.5％；3)将自粘性树脂溶于溶剂中配置成自粘性树脂溶液；4)将所述玻璃树脂混合物均匀涂覆在所述金属内芯的表面，然后将所述自粘性树脂溶液涂覆在所述玻璃树脂混合物的表面，在80～150℃下烘干，确保涂覆后所述金属内芯表面的树脂厚度在1～2μm；5)重复步骤4)，
直至涂覆的厚度达到2～10μm。优选地，所述步骤2)中，树脂的分子量在5000～50000。优选地，所述树脂为尼龙。优选地，所述步骤2)中，硼硅玻璃粉的粒径在500nm～1μm。优选地，所述步骤3)中，自粘性树脂为尼龙。优选地，所述步骤1)中，金属内芯为镀镍铜线。一种根据如上所述的制备方法制得的金属基体复合导线。一种功率电感的制备方法，包括以下步骤：1)根据如上所述的制备方法制备金属基体复合导线；2)将所述金属基体复合导线绕制成设定形状圈数的线圈，放入模腔中，填入磁粉，通过压力将所述线圈和所述磁粉压制成一体形成电感；3)在600～900℃的温度下烧结，使所述线圈中的自粘性树脂分解，所述线圈中的玻璃树脂混合物烧结成玻璃层；4)对电感的磁体两端露出的所述金属基体复合导线进行研磨抛光，去掉所述线圈中的玻璃层，露出内部的金属内芯；5)在电感的磁体两端露出的金属内芯上形成端电极，最终制得功率电感。优选地，所述步骤3)中，在氧气含量为15％以内的气氛中进行烧结。一种根据如上所述的制备方法制得的功率电感。本专利技术与现有技术对比的有益效果是：本专利技术的金属基体复合导线的制备方法，包含制备金属内芯，涂覆特定的玻璃树脂混合物和自粘性树脂溶液，以及烘干等步骤，使得制得的金属基体复合导线中，金属内芯的表面包覆的是玻璃树脂混合物和自粘性树脂。该复合导线用于制备功率电感时，先是复合导线与磁粉进行压制，然后进行600～900℃的烧结，烧结过程中自粘性树脂分解，玻璃树脂混合物烧结成玻璃层。由于玻璃层具有较高的耐候性和绝缘耐压能力，分别为标准盐雾8H以上和耐压100V以上，因此制得的功率电感的耐候性、绝缘耐压能力均较好。玻璃层是经600～900℃烧结而成，因此功率电感可耐高温。而且由于制备过程中先压制，后烧结形成玻璃层，因此压制过程中可耐受较大压力，不必担心复合导线中树脂混合物，自粘性树脂的破损，因此功率电感的磁体密度可制备得较高，则磁导率和饱和磁通也均较高，从而功率电感的电气性能较好。【附图说明】图1是本专利技术具体实施方式中制得的复合导线的结构示意图；图2是本专利技术具体实施方式的功率电感的制备方法的流程图；图3是本专利技术具体实施方式中制得的功率电感的截面示意图；图4是本专利技术具体实施方式中制得的功率电感的局部放大示意图。【具体实施方式】下面结合具体实施方式并对照附图对本专利技术做进一步详细说明。本具体实施方式中提供一种金属基体复合导线的制备方法，以克服传统的绝缘导线由于可绕性差、耐候性差、成本高、不耐高温等缺点而无法应用于磁性元器件制造的难题。本具体实施方式的复合导线的制备方法包括以下步骤：1)准备金属内芯。金属内芯可为采用银线、铝线、镀镍铜线，优选为镀镍铜线。铜线的成本和拉伸强度较理想，性价比最高，表面镀镍层具有空气中温度性高的特点、且耐磨性高，可在后续需要高温处理时起到保护铜线本体的作用。铜线镀镍时可采用电镀或化镀方式，镀镍层的厚度控制在铜线线径的1/10～3/10。2)配置玻璃树脂混合物：将粒径为300nm～2.5μm、烧结温度为600～900℃的硼硅玻璃粉和溶剂预混合搅拌均匀，然后加入分散剂和分解温度为300～500℃的树脂搅拌混合均匀；其中，所述树脂为10～30％固含量的树脂溶液，所述硼硅玻璃粉与所述树脂的质量比为1:10～2:10；所述分散剂占所述玻璃树脂混合物的质量分数为0.1.～0.5％。该步骤中，配置的玻璃树脂混合物是后续烧结后形成玻璃层的主体成分，是影响后续工艺以及制得的产品性能的关键因素。玻璃粉为具备烧结特性的B、Si玻璃粉，与分解温度为300～500℃树脂混合后制成玻璃树脂混合物，便于后续涂覆，且可控制涂覆厚度较薄。玻璃粉粒度在300nm～2.5μm的范围，既不会发生团聚，也能与树脂的相容性、分散效果较好，涂覆的均匀度也越高。优选地，玻璃粉选择粒度在500nm～1μm范围内的玻璃粉，这样，形成的玻璃树脂混合物中，玻璃粉在树脂中的分散性较好，涂覆时较易涂覆均匀。该配方下的混合物，在后续制备功率电感过程中进行烧结时，玻璃粉可较好地烧结形成玻璃层，树脂则分解挥发掉。优选地，树脂的分子量在5000～50000，从而配置的树脂混合物更具可涂性，且涂层附着力高。进一步优选地，可选用分子量在5000～50000的尼龙，成本和粘结性能均较好。3)将自粘性树脂溶于溶剂中配置成自粘性树脂溶液。自粘树脂材质为尼龙，成本较低，效果也较好。4)将所述玻璃树脂混合物均匀涂覆在所述金属内芯的表面，然后将所述自粘性树脂溶液涂覆在所述玻璃树脂混合物的表面，在80～150℃下烘干，确保涂覆后所述金属内芯表面的树脂厚度在1～2μm。5)重复步骤4)，直至涂覆的厚度达到2～10μm。上述步骤中，涂覆的玻璃树脂混合物在后续烧结后形成玻璃层，涂覆的自粘性树脂发挥粘结固定整个涂覆层形状的作用。涂覆绝缘层时，绝缘层越薄，则金属内芯就可以选择截面积相对较大的内芯，从而电阻低，但厚度太薄，则绝缘耐压值会较低，不利于电感的绝缘耐压能力的提高，综上，选择涂覆厚度在2～10μm可综合确保电感的电气性能和绝缘耐压能力。本具体实施方式中，通过多次涂覆-烘干的方式达到最终要求厚度，每次涂覆厚度控制在1～2μm，烘干温度控制在80～150℃，玻璃树脂层导线后续通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属基体复合导线的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)准备金属内芯；2)配置玻璃树脂混合物：将粒径为300nm～2.5μm、烧结温度为600～900℃的硼硅玻璃粉和溶剂预混合搅拌均匀，然后加入分散剂和分解温度为300～500℃的树脂搅拌混合均匀；其中，所述树脂为10～30％固含量的树脂溶液，所述硼硅玻璃粉与所述树脂的质量比为1:10～2:10；所述分散剂占所述玻璃树脂混合物的质量分数为0.1.～0.5％；3)将自粘性树脂溶于溶剂中配置成自粘性树脂溶液；4)将所述玻璃树脂混合物均匀涂覆在所述金属内芯的表面，然后将所述自粘性树脂溶液涂覆在所述玻璃树脂混合物的表面，在80～150℃下烘干，确保涂覆后所述金属内芯表面的树脂厚度在1～2μm；5)重复步骤4)，直至涂覆的厚度达到2～10μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种金属基体复合导线的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)准备金属内芯；2)配置玻璃树脂混合物：将粒径为300nm～2.5μm、烧结温度为600～900℃的硼硅玻璃粉和溶剂预混合搅拌均匀，然后加入分散剂和分解温度为300～500℃的树脂搅拌混合均匀；其中，所述树脂为10～30％固含量的树脂溶液，所述硼硅玻璃粉与所述树脂的质量比为1:10～2:10；所述分散剂占所述玻璃树脂混合物的质量分数为0.1.～0.5％；3)将自粘性树脂溶于溶剂中配置成自粘性树脂溶液；4)将所述玻璃树脂混合物均匀涂覆在所述金属内芯的表面，然后将所述自粘性树脂溶液涂覆在所述玻璃树脂混合物的表面，在80～150℃下烘干，确保涂覆后所述金属内芯表面的树脂厚度在1～2μm；5)重复步骤4)，直至涂覆的厚度达到2～10μm。2.根据权利要求1所述的金属基体复合导线的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，树脂的分子量在5000～50000。3.根据权利要求2所述的金属基体复合导线的制备方法，其特征在于：所述树脂为尼龙。4.根据权利要求1所述的金属基体复合导线的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，硼硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏胜程，李有云，
申请(专利权)人：深圳顺络电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44