一种矩形非晶纳米晶磁芯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种矩形非晶纳米晶磁芯及其制备方法。具体制备过程包括如下步骤：在铁基非晶纳米晶原料中添加钴元素；以缠绕机将钴基非晶纳米晶带材卷绕成环形铁芯；将环形铁芯放入矩形模具之内；将矩形模具放入真空退火炉中进行热处理；卸下矩形模具，得晶化矩形磁芯；以无应力环氧树脂快干胶喷涂在晶体化矩形铁芯端面上，使其自然晾干，得矩形非晶纳米晶磁芯成品；以MATS-2010S软磁材料动态测试仪检测S6所得矩形非晶纳米晶磁芯成品，并在检测达标后打包装箱。本发明专利技术提高了铁基非晶纳米晶磁芯的导磁率并降低了其铁损耗，规避了传统含浸固化加工过程造成的额外损耗，提升了非晶纳米晶磁芯的成品合格率，降低了大功率变压器的生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源主变压器
，具体来说涉及一种矩形非晶纳米晶磁芯及其制备方法。
技术介绍
近年来，铁基非晶纳米晶带材由于其具有高饱和磁感、高导磁率、高居里温度、低损耗等特性，逐渐开始取代传统的铁氧体作为电源变压器的磁芯，但是，当电源变压器的功率达到几百千瓦以上的超大功率范围时，出于电流及安装方式的要求，电源变压器的磁芯就必须做成矩型，但这种矩形结构的磁芯必然通过模具定型、热处理以及含浸固化的加工工序制成，这种加工方式会导致铁基非晶纳米晶磁芯的损耗陡然增高，导致做成的变压器温升很大，乃至不能使用。如何克服这一技术难题是本领域技术人员需要解决开展创造性思维的地方。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种矩形非晶纳米晶磁芯的制备方法。本专利技术的具体技术方案如下：一种矩形非晶纳米晶磁芯的制备方法，包括如下步骤：S1：在铁基非晶纳米晶原料中添加钴元素，制得钴基非晶纳米晶带材；S2：以缠绕机将S1所得钴基非晶纳米晶带材卷绕成环形铁芯；S3：将S2所得环形铁芯放入矩形模具，将其压制成矩形形状铁芯；S4：将S3所述矩形模具连同内部的矩形形状铁芯一起放入真空退火炉中进行热处理，使矩形模具内的矩形形状铁芯得以晶化、定型、消除应力；S5：将S4所述矩形模具连同其内部的矩形形状铁芯一起从真空退火炉中取出，卸下矩形模具，得矩形磁芯；S6：以无应力环氧树脂快干胶，均匀喷涂在矩形铁芯端面上，使其自然晾干，得矩形非晶纳米晶磁芯成品；S7：以MATS-2010S软磁材料动态测试仪检测S6所得矩形非晶纳米晶磁芯成品，并在检测达标后打包装箱。优选的是，上述矩形非晶纳米晶磁芯的制备方法中：S1中所述含钴基的非晶纳米晶带材，其钴含量为8%；即S1中所述含钴基的非晶纳米晶带材优选为含8﹪钴基的非晶纳米晶带材。更优选的是，S4所述热处理具体包括：步骤1、关上炉门；步骤2：将真空退火炉内部抽成-0.01pa的真空度；步骤3：将真空退火炉加热至550℃保温60分钟；步骤4：真空退火炉内部恢复正压并降温至300℃；步骤5：打开炉门。采用这种技术方案：利用在铁基非晶纳米晶原料中添加钴金属元素，得到提高其导磁率的效果并降低其损耗。通过采用气枪喷涂无应力固化剂的方式实现去应力和固化的过程，相比传统的含浸固化，这种加工方式在保持铁心切割稳定性的同时还保证了铁芯不会因为固化而增添损耗，从而大幅提升了非晶纳米晶磁芯的成品合格率，降低了大功率变压器的生产成本。本专利技术还提供了一种矩形非晶纳米晶磁芯，通过采用上述矩形非晶纳米晶磁芯的制备方法制备而得。优选的是：该矩形非晶纳米晶磁芯的产品规格为：内宽80mm、外宽200mm、内长270mm、外长390mm、R角为15°。原则上R角越大，损耗越小，但若R角过大，则会增加磁芯的整体体积，故优选R角为15°。与现有技术相比，本专利技术提高了铁基非晶纳米晶磁芯的导磁率并降低了其损耗，规避了传统含浸固化加工过程所造成的额外损耗，大幅提升了非晶纳米晶磁芯的成品合格率，降低了大功率变压器的生产成本。附图说明图1为本专利技术实施例1所得矩形非晶纳米晶磁芯的结构示意图；图2为现有技术中的非晶纳米晶磁芯的动态磁滞回线检测结果示意图；图3为本专利技术实施例1所得矩形非晶纳米晶磁芯的动态磁滞回线检测结果示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将结合实施例及附图对本专利技术作进一步描述。实施例1：如图1所示：一种矩形非晶纳米晶磁芯，其内宽80mm、外宽200mm、内长270mm、外长390mm、R角为15°。采用如下步骤制得：S1：在铁基非晶纳米晶原料中按预定比例添加钴元素，制得含8%钴基的非晶纳米晶带材，其宽度为40mm，厚度为24-26um；S2：以缠绕机将S1所得含8%钴基的非晶纳米晶带材卷绕成环形铁芯；S3：将S2所得环形铁芯放入矩形模具，将其压制成矩形形状铁芯；S4：将S3所述矩形模具连同内部的矩形形状铁芯一起放入真空退火炉中进行热处理，具体过程如下：关上炉门；将真空退火炉内部抽成-0.01pa的真空度；将真空退火炉加热至550℃保温60分钟；随后真空退火炉内部恢复正压并降温至300℃；最后打开炉门；使矩形模具内的矩形形状铁芯得以晶化、定型、消除应力；S5：将S4所述矩形模具连同其内部的矩形形状铁芯一起从真空退火炉中取出，卸下矩形模具，得矩形磁芯；S6：以无应力环氧树脂快干胶，均匀喷涂在矩形铁芯端面上，使其自然晾干，得矩形非晶纳米晶磁芯成品；S7：以MATS-2010S软磁材料动态测试仪检测S6所得矩形非晶纳米晶磁芯成品，并在检测达标后打包装箱。以实施例1所得矩形非晶纳米晶磁芯与现有技术中的常规的同类大小非晶纳米晶磁芯同步进行动态磁滞回线检测，其检测结果如附图2-3所示：图2中：测试频率为1KHZ，磁通为0.7T，测得ps=1.4062w/kg图3中：测试频率为1KHZ，磁通为0.7T，测得ps=0.7413w/kg而在以频率1K、磁通0.7T的测试条件，一般以ps小于或等于1.1W/kg为合格检验标准。显然我们可以得出结论，相比于传统的铁基非晶纳米晶磁芯，采用本专利技术实施例1的加工工艺制得的矩形非晶纳米晶磁芯其损耗更小，发热控制更稳定。故采用本专利技术的制备方法制备非晶纳米晶磁芯能够大幅提升成品合格率，并降低大功率变压器的生产成本。以上所述，仅为本专利技术的具体实施例，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本专利技术公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本专利技术的保护范围以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矩形非晶纳米晶磁芯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：S1：在铁基非晶纳米晶原料中添加钴元素，制得钴基非晶纳米晶带材； S2：以缠绕机将S1所得钴基非晶纳米晶带材卷绕成环形铁芯；S3：将S2所得环形铁芯放入矩形模具，将其压制成矩形形状铁芯；S4：将S3所述矩形模具连同内部的矩形形状铁芯一起放入真空退火炉中进行热处理，使矩形模具内的矩形形状铁芯得以晶化、定型、消除应力；S5：将S4所述矩形模具连同内部的矩形形状铁芯一起从真空退火炉中取出，卸下矩形模具，得矩形磁芯；S6：以无应力环氧树脂快干胶，均匀喷涂在矩形铁芯端面上，使其自然晾干，得矩形非晶纳米晶磁芯成品；S7：以MATS‑2010S软磁材料动态测试仪检测S6所得矩形非晶纳米晶磁芯成品，并在检测达标后打包装箱。

【技术特征摘要】
1.一种矩形非晶纳米晶磁芯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：S1：在铁基非晶纳米晶原料中添加钴元素，制得钴基非晶纳米晶带材；S2：以缠绕机将S1所得钴基非晶纳米晶带材卷绕成环形铁芯；S3：将S2所得环形铁芯放入矩形模具，将其压制成矩形形状铁芯；S4：将S3所述矩形模具连同内部的矩形形状铁芯一起放入真空退火炉中进行热处理，使矩形模具内的矩形形状铁芯得以晶化、定型、消除应力；S5：将S4所述矩形模具连同内部的矩形形状铁芯一起从真空退火炉中取出，卸下矩形模具，得矩形磁芯；S6：以无应力环氧树脂快干胶，均匀喷涂在矩形铁芯端面上，使其自然晾干，得矩形非晶纳米晶磁芯成品；S7：以MATS-2010S软磁材料动态测试仪检测S6所得矩形非晶纳米晶磁芯成品，并在检...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德宏，
申请(专利权)人：上海煦韵电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31