本发明专利技术涉及一种包含软磁材料芯和涂层的软磁粉末，涂层包含绝缘处理化合物和抑制剂，抑制剂为：(a)具有通式(I)的羧酸：其中R1为单键或C1-C6亚烷基，R2至R6各独立地为H、OH、-X-COOH、C1-C6烷基、C2-C6链烯基、C2-C6炔基、C3-C7环烷基、C6-C12芳基、COOR7、OR8，或两个邻接基团R2至R6一起形成环，X为单键或C1-C6亚烷基；R7、R8为C1-C20烷基；或羧酸的盐，和/或(b)通式(II)的化合物：(R9-O-)(R10-O-)(R11-O-)PO(II)，其中R9至R11彼此独立地表示未经取代或经一个或多个选自OH和NH2的基团取代的C1-C20烷基、C2-C20链烯基、C2-C6炔基、C3-C7环烷基、C6-C12芳基，或R9至R11各独立地为具有500至30000g/mol的分子量Mw的聚二醇结构部分，其任选地于末端经C1-C20烷基封端和/或在与O原子连接处由C1-C20亚烷基键结至P，或R10、R11各独立地为H。本发明专利技术进一步涉及一种制备软磁粉末的方法和包含该软磁粉末的电子部件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非腐蚀性软磁粉末本专利技术涉及一种制备非腐蚀性软磁粉末的方法。本专利技术进一步涉及一种通过该方法制备的产物以及该软磁粉末的用途。铁基粉末已长期用作制造电子部件的基础材料。该类粉末的其他用途包括金属注射模塑零件、粉末冶金和各种特殊产品如食品增补剂。软磁粉末的普遍应用包括磁芯部件，其充当具有高磁导率的磁性材料件，用于限制和引导电气、机电和磁性装置如电磁体、变压器、电动马达、电感器和磁性组件中的磁场。这些部件通常通过在高压下在模中模塑软磁粉末而制成不同形状和尺寸。在电子应用，特别是交流电(AC)应用中，磁芯部件的两个关键特征为磁导率和芯损耗特征。就此而言，材料的磁导率提供材料变得磁化的能力或材料携带磁通量的能力的指示。磁导率定义为诱发磁通量与磁化力或场强度的比。当磁性材料曝露于快速改变磁场时，芯的总能量因出现磁滞损耗和/或涡电流损耗而减少。磁滞损耗由所需能量消耗超过芯部件内的保留磁力所造成。涡电流损耗由芯部件中产生电流(归因于由AC条件造成的改变通量)所造成且基本上产生电阻损耗。一般而言，高频应用的装置对芯损耗敏感且为减少归因于涡电流的损耗，需要改进的绝缘特性。实现此目的的最简单方式为使各粒子的绝缘层增厚。此外，已发现生锈造成电阻减小且防锈层可减小该类损耗。然而，绝缘层越厚，软磁粒子的芯密度变得越低且磁通量密度减小。此外，通过高压力下压缩模塑增加磁通量密度的尝试可导致芯中的较大应力，且因此导致较高磁滞损耗。为制造具有最佳关键特征的软磁粉末芯，需要同时增加芯的电阻率和密度。出于此原因，粒子将理想地用具有高绝缘特性的薄绝缘层进行覆盖。在磁粉末领域中，存在解决此问题的不同途径。WO2007/084363A2涉及一种制备冶金粉末组合物的方法和由其制得的压实物品。冶金粉末组合物包含基底金属粉末，其至少部分由金属磷酸盐和粒状内部润滑剂涂布。所用内部润滑剂包括例如聚酰胺、C5至C30脂肪酸、聚酰胺的金属盐、C5至C30脂肪酸的金属盐、C5至C30脂肪酸的铵盐、硬脂酸锂、硬脂酸锌、硬脂酸锰、硬脂酸钙、亚乙基双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、聚烯烃和其组合。通过磷酸盐涂层和内部润滑剂的组合，可增加金属粒子和压实部件的润滑性，同时减小存在的有机化合物的量。EP0810615B1描述软磁粉末复合芯，其包含具有绝缘层的粒子。特别地，由包含磷酸盐化溶液(其包含溶剂和磷酸盐)的溶液处理软磁粒子。另外，溶液包含表面活性剂和防锈剂，防锈剂为含有具有抑制氧化铁形成的孤对电子的氮和/或硫的有机化合物。EP0765199B1公开掺混铁基粒子的粉末组合物与热塑性材料和选自硬脂酸盐、蜡、石蜡、天然和合成脂肪衍生物和聚酰胺类型的低聚物的润滑剂。在低于热塑性树脂的玻璃化转变温度或熔点的温度下压实所获得的混合物且加热压实产物以固化热塑性树脂。在添加润滑剂至热塑性材料的情况下，该方法较不费时，但无法达到软磁特性的实质改进。此外，在金属加工领域，尤其在金属表面结构中，采用不同绝缘层以消除腐蚀。例如，CN101525563A提及抛光后清洁剂，其包括用于在进行化学机械抛光清洁时保护加工物体的表面免受腐蚀的腐蚀抑制剂。CN100588743A公开一种处理镁合金表面的酸溶液，其包含两种酸、腐蚀抑制剂和润湿剂以使镁合金表面活化以形成致密膜。WO2006/071226公开一种自工件表面移除氧化物且于工件表面上形成磷酸铁的方法。出于此目的，用包含溶解磷酸盐阴离子、溶解酸、分散芳族羧酸和粘度增加剂的水溶液处理工件。然而，通过使用该溶液防止用于生产电气或电子部件的羰基铁粉受腐蚀使得由该经处理的羰基铁粉制备的电气或电子部件的电阻率和磁导率减小。在磁粒子上形成绝缘层的已知方法典型地解决关键特征中的一个，即密度或绝缘特性，而保持另一个恒定。因此，可获得的电阻率和磁导率为有限的。因此，在此项技术中仍需要进一步改进处理软磁粉末的方法以达到对于由该类粉末制备的磁芯部件而言的最佳结果，同时实现更好腐蚀防护。因此，本专利技术的一个目的为提供一种软磁粉末和用于生产对应软磁粉末的方法，其有助于在用于磁芯部件中时实现高电阻率、高磁导率和非腐蚀特性。此外，本专利技术的一个目的为提供一种允许以简单、有成本效益且不复杂的方式实现前述目的的方法。本专利技术的另一目的为提供包括软磁粉末的电子部件，其不需要其他腐蚀防护。就此而言，本专利技术的一个目的为提供允许在无其他腐蚀防护层的情况下生产电子部件的软磁粉末。这些目的由包含经涂布的软磁材料粒子的软磁粉末实现，涂层包含绝缘处理化合物和抑制剂，该抑制剂为：(a)具有通式(I)的羧酸：其中R1为单键或C1-C6亚烷基，R2至R6各独立地为H、OH、-X-COOH、C1-C6烷基、C2-C6链烯基、C2-C6炔基、C3-C7环烷基、C6-C12芳基、COOR7、OR8，或两个邻接基团R2至R6一起形成环，X为单键或C1-C6亚烷基；R7、R8为C1-C20烷基；或羧酸的盐，和/或(b)通式(II)的化合物：(R9-O-)(R10-O-)(R11-O-)PO(II)其中R9至R11彼此独立地表示未经取代或经一个或多个选自OH和NH2的基团取代的C1-C20烷基、C2-C20链烯基、C2-C6炔基、C3-C7环烷基、C6-C12芳基，或R9至R11各独立地为具有500至30000g/mol的分子量Mw的聚二醇结构部分，其任选地于末端经C1-C20烷基封端和/或在与O原子连接处由C1-C20亚烷基键结至P，或R10、R11各独立地为H。就本专利技术而言，羧酸的盐包括优选为羧酸官能基(特别地金属羧酸盐)、羧酸酯官能基或羧酰胺或官能基的衍生物的羧酸盐。这些包括例如与C1-C4链烷醇如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇的酯。所述目的另外由包括以下步骤的生产软磁粉末的方法实现：(a)用包含绝缘处理化合物的溶液涂布软磁材料粒子，(b)用包含溶解于有机溶剂中的抑制剂的溶液涂布绝缘的软磁材料粒子；(c)用树脂涂布绝缘的软磁材料粒子，其中所有涂层在各个步骤(a)至(c)中施加或其中步骤(a)和(b)或其中步骤(b)和(c)在一个步骤中进行且其中任何用于涂布软磁芯的溶液包含以溶液总体积计小于10体积％的水。优选地，用于涂布软磁材料的各溶液包含小于5体积％的水且特别地，各溶液中的水的量低于2体积％。在一尤其优选实施方案中，85％磷酸的水溶液用作绝缘处理化合物且溶液中的所有水为磷酸的水。特别地，用于涂布软磁芯的抑制剂为通式(I)的羧酸或羧酸的盐或如上文所述的通式(II)的化合物。若通式(I)的羧酸的基团R2至R6中的至少一个为COOR7、OR8，则R7和R8优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基和叔丁基。本专利技术提供一种最适合于制造电子部件的软磁粉末。特别地，根据本专利技术涂布的软磁粉末在用于制造电子部件如磁芯部件时，允许实现高电阻率、高磁导率和非腐蚀特性。生产本专利技术的软磁粉末的方法另外允许通过改变处理溶液和其中所用的抑制剂含量灵活地调整该类特征。此外，由于提出的方法的简单且不复杂的方式，可实现批次间的高一致性，其又允许可靠地生产电子部件。总体而言，根据本专利技术涂布的软磁粉末有助于制备具有独特电磁性能特征的电子部件。另外，包含根据本专利技术涂布的软磁粉末的电子部件不需要用于腐蚀防护的其他层，从而节约空间和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包含经涂布的软磁材料粒子的软磁粉末，涂层包含绝缘处理化合物和抑制剂，抑制剂为：(a)具有通式(I)的羧酸：其中R1为单键或C1‑C6亚烷基，R2至R6各独立地为H、OH、‑X‑COOH、C1‑C6烷基、C2‑C6链烯基、C2‑C6炔基、C3‑C7环烷基、C6‑C12芳基、COOR7、OR8，或两个邻接基团R2至R6一起形成环，X为单键或C1‑C6亚烷基；R7、R8为C1‑C20烷基；或羧酸的盐，和/或(b)通式(II)的化合物：(R9‑O‑)(R10‑O‑)(R11‑O‑)PO (II)其中R9至R11彼此独立地表示未经取代或经一个或多个选自OH和NH2的基团取代的C1‑C20烷基、C2‑C20链烯基、C2‑C6炔基、C3‑C7环烷基、C6‑C12芳基，或R9至R11各独立地为具有500至30000g/mol的分子量Mw的聚二醇结构部分，其任选地于末端经C1‑C20烷基封端和/或在与O原子连接处由C1‑C20亚烷基键结至P，或R10、R11各独立地为H。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.28 EP 13161713.61.一种包含经涂布的软磁材料粒子的软磁粉末，涂层包含绝缘处理化合物和抑制剂，抑制剂为：(a)具有通式(I)的羧酸的盐：其中R1为单键，R2至R6各独立地为H、OH、-X-COOH、C1-C6烷基、C2-C6链烯基、C2-C6炔基、C3-C7环烷基、C6-C12芳基、COOR7、OR8，或两个邻接基团R2至R6一起形成环，X为单键或C1-C6亚烷基；R7、R8为C1-C20烷基；其中具有通式(I)的羧酸的盐为其中基团R2至R6中的至少一个为羟基的衍生物；且其中至少一个羟基邻接于羧酸基；和/或(b)通式(II)的化合物：(R9-O-)(R10-O-)(R11-O-)PO(II)其中R9至R11各独立地为具有500至30000g/mol的分子量Mw的聚二醇结构部分，其任选地于末端经C1-C20烷基封端和/或在与O原子连接处由C1-C20亚烷基键结至P，其中聚二醇结构部分为聚乙二醇、聚丙二醇或聚乙二醇/丙二醇。2.根据权利要求1的软磁粉末，其中绝缘处理化合物为包含磷酸根的化合物。3.根据权利要求1或2的软磁粉末，其中软磁材料为羰基铁粉。4.根据权利要求1或2的软磁粉末，其中涂层另外包含树脂。5.根据权利要求4的软磁粉末，其中树脂选自环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、氨基树脂、硅树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、降冰片烯树脂、苯乙烯树脂、聚醚砜树脂、硅树脂、聚硅氧烷树脂、氟树脂、聚丁二烯树脂、乙烯基醚树脂、聚氯乙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·帕加诺，J·H·黄，R·利布舍，F·普雷希特尔，O·科赫，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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