一种非晶纳米晶模块化叠合片、磁元件及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种非晶纳米晶模块化叠合片、磁元件及其制备方法，其中，所述非晶纳米晶模块化叠合片至少包括：m层依次叠合的非晶纳米晶磁材片，相邻两层所述非晶纳米晶磁材片之间均通过一中间胶水层连接，其中，m为大于1且小于10的自然数；所述非晶纳米晶模块化叠合片适于通过将m条相同带宽的淬火态非晶纳米晶磁材片相互叠合并卷绕成环，经过晶化、退火并含浸胶水形成所述中间胶水层后铺展开，然后根据所需磁元件的长度切断，经过压合平整、固化后，再根据所需磁元件的外形结构冲切而成。本发明专利技术的非晶纳米晶模块化叠合片具有与所需磁元件相同的外形结构，能够通过将n个非晶纳米晶模块化叠合片组装成为较大的磁元件整体。

【技术实现步骤摘要】
一种非晶纳米晶模块化叠合片、磁元件及其制备方法
本专利技术涉及非晶纳米晶磁材磁元件及其制备
，特别是涉及一种非晶纳米晶模块化叠合片、磁元件及其制备方法。
技术介绍
近年来，非晶纳米晶合金由于其具有传统硅钢、坡莫合金、铁氧体等软磁材料所不具备的高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗等优异的软磁性能而被人们所热切关注，其所加工的磁元件制品现已部分取代传统硅钢片、坡莫合金、铁氧体等软磁材料在电力电子行业得到了极其广泛的发展和应用。由于电力电子产品种类繁多，如电力电子变压器、电感、电机、传感器、电磁屏蔽片及防盗标签等，结构也千差万别，导致非晶纳米晶合金加工形状也各不相同，甚至出现难以加工的问题。不过硅钢片、坡莫合金等由于其厚度较厚，硬度和韧性均较小，因此其相对容易些，可采用传统的冲切方式进行加工成型，另外，铁氧体是由其粉末颗粒组成，也可以通过模压成型。然而相对于硅钢片而言，非晶纳米晶材料的硬度则非常高，韧性好，这就对模具的材质硬度提出很高要求。而且其材料的厚度也很薄，柔性较好，对模具的配合精度极其高，普通机械冲切加工成型的难度很大，因而大大限制了非晶纳米晶在电力电子磁元件方面的应用。目前，非晶纳米晶磁材的磁元件产品均由多层非晶纳米晶磁材薄片叠层而成，由于非晶纳米晶磁材的厚度较小，导致其叠层数量非常多。传统加工方法主要有两种：一是先将非晶纳米晶磁材片通过卷绕加工成型为较大的圆环，再将其压制成长条形状，去应力退火、真空含浸胶水和固化等工序后，再将通过线切割、砂轮、金刚砂等机械磨削方式进行切割加工为满足规格尺寸要求的雏形，最后将其厚度方向多余的磁材片进行剥离，以使其达到尺寸设计要求。此工艺方法最为原始粗糙，加工工序繁多复杂，工艺难度较大，尺寸难以控制精确，且需浪费大量的磁材原材料，成本很高。二是将非晶纳米晶单片磁材分别通过线切割、激光或金刚砂、冲切等机械磨削方式加工成满足规格尺寸要求的雏形，再将其通过叠压方式进行叠合在一起，然后去应力退火、真空含浸胶水、加热烘烤固化等工序形成刚性整体，最后将厚度方向多余的磁材片进行剥离，以使其达到尺寸设计要求。此方法较第一种方法相比，磁材浪费较少，但由于非晶纳米晶磁材的硬度非常高，厚度很薄，柔韧性好，通过冲切方式进行加工容易出现磁材片撕扯滑动，边缘易出现毛刺，加工出来的尺寸控制难以精确，叠合时片材间相互错位和皱折较大，边缘不规则，且由边缘毛刺极易引起的层间短路和叠压系数偏低，其相应的有效截面积也随之降低，加工出来的磁元件极易出现体积偏大和损耗过大，发热严重。另外，此方法对模具的配合精度和材质硬度要求也极高，容易导致模具寿命较短，同样面临成本高的现状。因此，如何解决上述两种非晶纳米晶磁材磁元件产品的传统加工方法存在的缺陷，是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种非晶纳米晶模块化叠合片、磁元件及其制备方法，用于解决现有技术中磁元件加工工序繁多复杂，工艺难度较大，尺寸难以控制精确，且需浪费大量的磁材原材料，成本很高的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种非晶纳米晶模块化叠合片，其中，所述非晶纳米晶模块化叠合片至少包括：m层依次叠合的非晶纳米晶磁材片，相邻两层所述非晶纳米晶磁材片之间均通过一中间胶水层连接，其中，m为大于1且小于10的自然数；其中，所述非晶纳米晶模块化叠合片适于通过将m条相同带宽的淬火态非晶纳米晶磁材片相互叠合并卷绕成环，经过晶化、退火并含浸胶水形成所述中间胶水层后铺展开，然后根据所需磁元件的长度切断，经过压合平整、固化后，再根据所需磁元件的外形结构冲切而成。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种磁元件，其中，所述磁元件至少包括：n个依次叠合的如上所述的非晶纳米晶模块化叠合片，相邻两个所述非晶纳米晶模块化叠合片之间均通过一外接胶水层连接，其中，n为大于1的自然数；其中，所述磁元件适于根据所需磁元件的厚度，通过将n个所述非晶纳米晶模块化叠合片含浸胶水形成所述外接胶水层后，再叠合整齐后固定，经过固化后形成。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种如上所述的非晶纳米晶模块化叠合片的制备方法，其中，所述非晶纳米晶模块化叠合片的制备方法至少包括如下步骤：将m条相同带宽的淬火态非晶纳米晶磁材片相互叠合并卷绕成环，经过晶化、退火并含浸胶水形成所述中间胶水层后铺展开，然后根据所需磁元件的长度切断，经过压合平整、固化后，再根据所需磁元件的外形结构冲切，形成所述非晶纳米晶模块化叠合片。优选地，所述非晶纳米晶模块化叠合片的制备方法的具体步骤为：提供一环形卷绕模具，一上、下组合压模，以及一具有与所需磁元件外形结构相同的磁元件模具；将m条相同带宽的淬火态非晶纳米晶磁材片相互叠合，并卷绕在所述环形卷绕模具外，形成一淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环，去除所述环形卷绕模具；对所述淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环依次进行晶化、退火工艺和含浸胶水工艺，使相邻卷绕叠合层之间形成所述中间胶水层；再将经过晶化、退火和含浸胶水后的非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环铺展开，形成一条非晶纳米晶磁材叠合带；在所述非晶纳米晶磁材叠合带的上、下表面各贴合一覆合层；根据所需磁元件的长度，将贴合所述覆合层后的所述非晶纳米晶磁材叠合带切断，得到非晶纳米晶磁材叠合片；将所述非晶纳米晶磁材叠合片置于所述上、下组合压模之间并压合平整；再对所述非晶纳米晶磁材叠合片进行固化工艺，使所述中间胶水层固化，接着去除所述上、下组合压模，形成非晶纳米晶磁材刚性叠合片；将所述非晶纳米晶磁材刚性叠合片放置于所述磁元件模具下进行冲切，并去除贴合在其上、下表面的覆合层，形成所述非晶纳米晶模块化叠合片。优选地，对所述淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环进行晶化、退火工艺时，将其放置于真空气氛退火炉内，加热升温到300℃～600℃，并保温0.5h～2h，以对所述淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环进行热处理晶化；然后冷却至100～200℃，将所述淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环进行快速出炉并急速冷却至室温，以对所述淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环进行去应力退火。优选地，对所述淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环进行晶化、退火工艺后，再进行含浸胶水工艺时，将经过晶化、退火后的所述淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环进行常压含浸胶水10min～60min，以使相邻卷绕叠合层之间形成所述中间胶水层；然后将经过晶化、退火和含浸胶水后的所述非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环提出晾干，并对其进行清洁。优选地，所述胶水为溶剂型胶水，所述溶剂为挥发性溶剂，所述溶质为环氧树脂；对晾干后的所述非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环进行清洁时，对其进行抽真空，以去除其表面残留的挥发性溶剂。优选地，在所述非晶纳米晶磁材叠合带的上、下表面各贴合一覆合层时，通过一滚轮组将所述覆合层紧密贴合在所述非晶纳米晶磁材叠合带的上、下表面。优选地，对所述非晶纳米晶磁材叠合片进行固化工艺时，将其置于加热设备内升温至80～160℃，并保温0.5h～2h，以使所述中间胶水层固化。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种磁元件的制备方法，其中，所述磁元件的制备方法至少包括如下步骤：根据所需磁元件的厚度，采用如上所述的非晶纳米晶模块化叠合片的制备方法，制备n个非晶纳米晶模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非晶纳米晶模块化叠合片，其特征在于，所述非晶纳米晶模块化叠合片至少包括：m层依次叠合的非晶纳米晶磁材片，相邻两层所述非晶纳米晶磁材片之间均通过一中间胶水层连接，其中，m为大于1且小于10的自然数；其中，所述非晶纳米晶模块化叠合片适于通过将m条相同带宽的淬火态非晶纳米晶磁材片相互叠合并卷绕成环，经过晶化、退火并含浸胶水形成所述中间胶水层后铺展开，然后根据所需磁元件的长度切断，经过压合平整、固化后，再根据所需磁元件的外形结构冲切而成。

【技术特征摘要】
1.一种非晶纳米晶模块化叠合片，其特征在于，所述非晶纳米晶模块化叠合片至少包括：m层依次叠合的非晶纳米晶磁材片，相邻两层所述非晶纳米晶磁材片之间均通过一中间胶水层连接，其中，m为大于1且小于10的自然数；其中，所述非晶纳米晶模块化叠合片适于通过将m条相同带宽的淬火态非晶纳米晶磁材片相互叠合并卷绕成环，经过晶化、退火并含浸胶水形成所述中间胶水层后铺展开，然后根据所需磁元件的长度切断，经过压合平整、固化后，再根据所需磁元件的外形结构冲切而成。2.一种磁元件，其特征在于，所述磁元件至少包括：n个依次叠合的如权利要求1所述的非晶纳米晶模块化叠合片，相邻两个所述非晶纳米晶模块化叠合片之间均通过一外接胶水层连接，其中，n为大于1的自然数；其中，所述磁元件适于根据所需磁元件的厚度，通过将n个所述非晶纳米晶模块化叠合片含浸胶水形成所述外接胶水层后，再叠合整齐后固定，经过固化后形成。3.一种如权利要求1所述的非晶纳米晶模块化叠合片的制备方法，其特征在于，所述非晶纳米晶模块化叠合片的制备方法至少包括如下步骤：将m条相同带宽的淬火态非晶纳米晶磁材片相互叠合并卷绕成环，经过晶化、退火并含浸胶水形成所述中间胶水层后铺展开，然后根据所需磁元件的长度切断，经过压合平整、固化后，再根据所需磁元件的外形结构冲切，形成所述非晶纳米晶模块化叠合片。4.根据权利要求3所述的非晶纳米晶模块化叠合片的制备方法，其特征在于，具体步骤为：提供一环形卷绕模具，一上、下组合压模，以及一具有与所需磁元件外形结构相同的磁元件模具；将m条相同带宽的淬火态非晶纳米晶磁材片相互叠合，并卷绕在所述环形卷绕模具外，形成一淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环，去除所述环形卷绕模具；对所述淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环依次进行晶化、退火工艺和含浸胶水工艺，使相邻卷绕叠合层之间形成所述中间胶水层；再将经过晶化、退火和含浸胶水后的非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环铺展开，形成一条非晶纳米晶磁材叠合带；在所述非晶纳米晶磁材叠合带的上、下表面各贴合一覆合层；根据所需磁元件的长度，将贴合所述覆合层后的所述非晶纳米晶磁材叠合带切断，得到非晶纳米晶磁材叠合片；将所述非晶纳米晶磁材叠合片置于所述上、下组合压模之间并压合平整；再对所述非晶纳米晶磁材叠合片进行固化工艺，使所述中间胶水层固化，接着去除所述上、下组合压模，形成非晶纳米晶磁材刚性叠合片；将所述非晶纳米晶磁材刚性叠合片放置于所述磁元件模具下进行冲切，并去除贴合在其上、下表面的覆合层，形成所述非晶纳米晶模块化叠合片。5.根据权利要求4所述的非晶纳米晶模块化叠合片的制备方法，其特征在于，对所述淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环进行晶化、退火工艺时，将其放置于真空气氛退火炉内，加热升温到300℃～600℃，并保温0.5h～2h，以对所述淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环进行热处理晶化；然后冷却至100～200℃，将所述淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环进行快速出炉并急速冷却至室温，以对所述淬火态非晶纳米晶磁材卷绕叠合圆环进行去应力退火。6.根据权利要求5所述的非晶纳米晶模块化叠合片的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐厚嘉，杨操兵，张亮，周晓锋，
申请(专利权)人：上海量子绘景电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31