一种高性能磁粉芯制造技术

技术编号:11782047 阅读:82 留言:0更新日期:2015-07-27 21:39
本发明专利技术公开了一种高性能磁粉芯,所述高性能磁粉芯使用的磁粉包括如下组分:Si,Fe,Cr,Mo,B,P,Sn,C;其中,Si:Fe的质量比为1:37,Fe:Cr的摩尔比为37:1,Mo:Cr的质量比为24:13,Fe:B的质量比为1034:11,B与P的摩尔比为2:5,Si:Sn的摩尔比为2:1,Mo:C的摩尔比为1:1;并按以下步骤进行制备;S1:筛分;S2:钝化处理;S3:绝缘包覆处理;S4:模压成型;S5:热处理;得到高性能磁粉芯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁粉芯
,尤其涉及一种高性能磁粉芯
技术介绍
随着经济的发展,对逆变电路高频化、小型化及抗电磁干扰的要求越来越高。金属 磁粉芯是以粉末冶金工艺为基础制造的一种软磁材料,其在磁性能方面的优点,使得在许 多场合获得应用。磁粉芯与带绕、叠片的软磁铁芯相比具有恒磁导率、低损耗的优点,在滤 波电感变压器上已经得到广泛的应用。但是,在现有技术中,磁粉芯在高磁导率和低损耗上 的平衡做的还不够,有待进一步改进。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供了一种高性能磁粉芯。 本专利技术提出的一种高性能磁粉芯,所述高性能磁粉芯使用的磁粉包括如下组分: Si, Fe, Cr, Mo, B,P,Sn, C ;其中,Si :Fe 的质量比为 1:37, Fe :Cr 的摩尔比为 37:1,Mo :Cr 的质量比为24:13, Fe :B的质量比为1034:11,B与P的摩尔比为2:5, Si :Sn的摩尔比为 2:1,Mo :C的摩尔比为1:1 ; 根据上述磁粉配比,按以下步骤制备所述磁粉芯: Sl :筛分;将磁粉依次通过200目、250目、320目、500目的粉末筛进行筛分,并按 重量分数取3~7%未通过200目粉末筛的磁粉、7~11 %通过200目粉末筛且未通过250 目粉末筛的磁粉、9~13%通过200目粉末筛且未通过250目粉末筛的磁粉、33~37%通 过200目粉末筛且未通过250目粉末筛的磁粉、38~42%通过500目粉末筛的磁粉进行混 合,得到混合磁粉; S2 :钝化处理;将Sl中获得的混合磁粉放入0. 5-0. 8%的铬酐中浸泡Hmin~ 16min,并在 190°C~210°C烘干; S3 :绝缘包覆处理,向S2中获得的磁粉中添加1250±50目的云母粉末、硅酮树脂、 无水乙醇、正硅酸乙酯混合均匀并加热搅拌,加入硬脂酸锌,待无水乙醇完全挥发后,取出 粉末,在空气中放置20min~30min后,用30-50目的粉末筛筛过绝缘包覆的磁粉,其中,云 母粉末与磁粉的质量比为4~6% ; S4 :模压成型;将S3中获得的磁粉在液压机上冷压,从常压以360-380MPa/min的 平均升压速率升至HOOMPa~1800MPa压力下保压l-2min,升压过程中,随压力的升高,升 压速率增大; S5 :热处理;将S4中获得的压坯放入管式炉内密封,将管内真空度抽至KT3Pa后, 充入高纯氩气保护,以12-15°C/min的平行升温速率升至350°C~450°C,升温过程中,随温 度的升高,升温速率减小,保温60min~70min,空冷至室温,取出,得到高性能磁粉芯。 优选地,在Sl中,取用未通过200目粉末筛的磁粉、通过200目粉末筛且未通过 250目粉末筛的磁粉、通过200目粉末筛且未通过250目粉末筛的磁粉、通过200目粉末 筛且未通过250目粉末筛的磁粉、通过500目粉末筛的磁粉,按重量分数分别为5%、9%、 11%、35%、40%。 优选地,在S3中,云母粉末与磁粉的质量比为5%。 优选地,在S4中,从常压以360MPa/min的平均升压速率升至1600MPa压力下保压 Imin0 优选地,在S5中,以12°C /min的平均升温速率升至400°C,保温65min。 本专利技术中,合理控制磁粉的粒度比,从而提高磁粉颗粒在后续压制成型过程中变 形的均匀性和协调性,减小在压力作用下产生的晶格畸变和内应力,并利用细颗粒的磁粉 填补粗颗粒磁粉形成的空隙,提高压制磁体的密度,同时,利用大粒度磁粉提升磁粉芯磁导 率的特性和小粒度磁粉降低磁粉芯损耗的特性,综合平衡磁粉芯的磁导率和损耗;在绝缘 包覆过程中,加入云母粉,可以增大磁粉间的电阻值,通过选择合适的云母粉添加量,一方 面可以防止云母粉过多而降低磁粉比例导致磁导率过低,另一方面可以防止云母粉过烧而 磁粉芯的涡流损耗较大导致被磁化时,涡电流感生反向磁场,阻碍磁化,降低磁导率;在模 压成型过程中,合理控制成型压力,一方面可以获得较高密度的磁粉芯,另一方面,防止磁 粉内部内应力过大导致磁粉芯的性能恶化;通过热处理,有利于消除在模压成型过程中磁 粉产生的内应力,从而当磁粉芯被磁化时,降低了内应力对畴壁移动的阻碍,有利于磁导率 的提高;因而,通过对磁粉芯制备各步骤的控制及各步骤的配合,使得磁粉芯能获得优良的 综合性能。【具体实施方式】 下面结合具体实例对本专利技术做出详细说明,应当了解,实施例只用于说明本专利技术, 而不是用于对本专利技术进行限定,任何在本专利技术基础上所做的修改、等同替换等均在本专利技术 的保护范围内。 本专利技术所公开的高性能磁粉芯,所述高性能磁粉芯使用的磁粉包括如下组分:Si, Fe, Cr, Mo, B,P,Sn, C ;其中,Si :Fe 的质量比为 1:37, Fe :Cr 的摩尔比为 37:1,Mo :Cr 的质 量比为24:13, Fe :B的质量比为1034:11,B与P的摩尔比为2:5, Si :Sn的摩尔比为2:1, Mo :C的摩尔比为1:1。 上述磁粉组分能够形成非晶组织,从而可以为制备出综合性能良好的高性能磁粉 芯奠定良好的基础。现对各实施例具体制备方法进行说明。 实施例1 根据上述磁粉配比,按以下步骤制备所述磁粉芯: Sl :筛分;将磁粉依次通过200目、250目、320目、500目的粉末筛进行筛分,并按 重量分数取3%未通过200目粉末筛的磁粉、11%通过200目粉末筛且未通过250目粉末筛 的磁粉、9%通过200目粉末筛且未通过250目粉末筛的磁粉、36%通过200目粉末筛且未 通过250目粉末筛的磁粉、41%通过500目粉末筛的磁粉进行混合,得到混合磁粉; S2 :钝化处理;将Sl中获得的混合磁粉放入0. 8%的铬酐中浸泡14min,并在 200°C烘干; S3 :绝缘包覆处理,向S2中获得的磁粉中添加1250目的云母粉末、硅酮树脂、无水 乙醇、正硅酸乙酯混合均匀并加热搅拌,加入硬脂酸锌,待无水乙醇完全挥发后,取出粉末, 在空气中放置20min后,用50目的粉末筛筛过绝缘包覆的磁粉,其中,云母粉末与磁粉的质 量比为4% ; S4 :模压成型;将S3中获得的磁粉在液压机上冷压,从常压以370MPa/min的平均 升压速率升至1500MPa压力下保压2min,升压过程中,随压力的升高,升压速率增大; S5 :热处理;将S4中获得的压坯放入管式炉内密封,将管内真空度抽至KT3Pa后, 充入高纯氩气保护,以12°C /min的平行升温速率升至360°C,升温过程中,随温度的升高, 升温速率减小,保温70min,空冷至室温,取出,得到高性能磁当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能磁粉芯,其特征在于,所述高性能磁粉芯使用的磁粉包括如下组分:Si,Fe,Cr,Mo,B,P,Sn,C;其中,Si:Fe的质量比为1:37,Fe:Cr的摩尔比为37:1,Mo:Cr的质量比为24:13,Fe:B的质量比为1034:11,B与P的摩尔比为2:5,Si:Sn的摩尔比为2:1,Mo:C的摩尔比为1:1;根据上述磁粉配比,按以下步骤制备所述磁粉芯:S1:筛分;将磁粉依次通过200目、250目、320目、500目的粉末筛进行筛分,并按重量分数取3~7%未通过200目粉末筛的磁粉、7~11%通过200目粉末筛且未通过250目粉末筛的磁粉、9~13%通过200目粉末筛且未通过250目粉末筛的磁粉、33~37%通过200目粉末筛且未通过250目粉末筛的磁粉、38~42%通过500目粉末筛的磁粉进行混合,得到混合磁粉;S2:钝化处理;将S1中获得的混合磁粉放入0.5‑0.8%的铬酐中浸泡14min~16min,并在190℃~210℃烘干;S3:绝缘包覆处理,向S2中获得的磁粉中添加1250±50目的云母粉末、硅酮树脂、无水乙醇、正硅酸乙酯混合均匀并加热搅拌,加入硬脂酸锌,待无水乙醇完全挥发后,取出粉末,在空气中放置20min~30min后,用30‑50目的粉末筛筛过绝缘包覆的磁粉,其中,云母粉末与磁粉的质量比为4~6%;S4:模压成型;将S3中获得的磁粉在液压机上冷压,从常压以360‑380MPa/min的平均升压速率升至1400MPa~1800MPa压力下保压1‑2min,升压过程中,随压力的升高,升压速率增大;S5:热处理;将S4中获得的压坯放入管式炉内密封,将管内真空度抽至10‑3Pa后,充入高纯氩气保护,以12‑15℃/min的平行升温速率升至350℃~450℃,升温过程中,随温度的升高,升温速率减小,保温60min~70min,空冷至室温,取出,得到高性能磁粉芯。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:沈宏江
申请(专利权)人:安徽华林磁电科技有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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