一种低功耗、高叠加特性的磁芯及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种低功耗、高叠加特性的磁芯及其制备方法，涉及磁芯加工技术领域。所述磁芯由以下重量份的原料制成：三氧化二铁70‑75份、氧化镍10‑12份、氧化钴6‑10份、氧化锌10‑14份、氧化铜5‑8份、氧化锰10‑12份、氧化钆1‑4份、生物质石墨烯2‑4份、聚苯硫醚0.2‑0.6份、木质素磺酸钙0.6‑1份、乙炔炭黑2‑3份。其制备方法主要包括：湿法球磨混合、高温冶炼、超急冷凝固、混合煅烧、真空退火、混合成型等步骤。本发明专利技术克服了现有技术的不足，降低传统磁芯材料的损耗率，增强其磁导率，并且本发明专利技术所得产品具有优良的叠加性和稳定性，且工艺简单，具有良好的适用性。

A magnetic core with low power consumption and high superposition characteristics and its preparation method

The invention provides a magnetic core with low power consumption and high superposition characteristics and a preparation method thereof, which relates to the technical field of magnetic core processing. The magnetic core is made of 70 to 75 parts of iron oxide, 10 to 12 parts of nickel oxide, 6 to 10 parts of cobalt oxide, 10 to 14 parts of zinc oxide, 5 to 8 parts of copper oxide, 10 to 12 parts of manganese oxide, 1 to 4 parts of thorium oxide, 2 to 4 parts of biomass graphene, 0.2 to 0.6 parts of polyphenylene sulfide, 0.6 to 1 part of calcium lignosulfonate, 2 to 2 to 2 parts of acetylene carbon black. The preparation method mainly includes: wet ball milling mixing, high temperature smelting, super-rapid solidification, mixing calcination, vacuum annealing, mixing forming and so on. The invention overcomes the shortcomings of the prior art, reduces the loss rate of the traditional core material and enhances its permeability, and the product has excellent superposition and stability, simple process and good applicability.

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗、高叠加特性的磁芯及其制备方法
本专利技术涉及磁芯加工
，具体涉及一种低功耗、高叠加特性的磁芯及其制备方法。
技术介绍
磁芯是指由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物，现功能较为优越的磁芯多为软磁铁氧体制成，软磁铁氧体材料自1935年由荷兰菲利普实验室研发成功后，至今已有80多年历史，由于铁氧体的磁性来源于亚铁磁性，其饱和磁化强度Ms较金属磁低，但比金属磁的电阻率ρ又高得多，故具备良好的高频特性。在弱电高频
，软磁铁氧体具有独特的优点。用这类材料制作的磁芯是各种电感器、电子变压器、扼流线圈、抑制器、滤波器等的核心部件。软磁材料作为磁电转换领域的重要功能材料之一，在电子设备、通信和电器等领域有着广泛的应用。随着数字电视机、笔记本电脑的普及，电子设备向轻、薄、小型化发展，这就势必要缩小电源体积，对电源提出了更高、更严格的要求。复合软磁材料由于具有金属软磁材料高饱和磁感应强度和软磁铁氧体高电阻率的特点，在工业技术和日常生活中的应用日益增多，一直以来受到人们的重视并得到广泛的研究。复合软磁材料一般是以金属软磁粉末为原料，在颗粒表面进行有机或无机绝缘处理后，在采用粉末冶金工艺将复合粉末压制成型即可得到块状软磁材料。与传统的金属软磁材料相比，复合软磁材料具有较高的电阻率，可以减少涡流损耗，提高材料的使用频率。但是一般有机或无机包覆层具有非磁性特征，与金属磁性颗粒复合后，在一定程度上也会降低材料的饱和磁化强度，所以必须要通过合适的有效工艺，在提高材料电阻率和降低磁损耗的同时，保持较高密度和饱和磁化强度是当今研究的重点。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提供一种低功耗、高叠加特性的磁芯及其制备方法，降低传统磁芯材料的损耗率，增强其磁导率，并且本专利技术所得产品具有优良的叠加性和稳定性，且工艺简单，具有良好的适用性。为实现以上目的，本专利技术的技术方案通过以下技术方案予以实现：一种低功耗、高叠加特性的磁芯，所述磁芯由以下重量份的原料制成：三氧化二铁70-75份、氧化镍10-12份、氧化钴6-10份、氧化锌10-14份、氧化铜5-8份、氧化锰10-12份、氧化钆1-4份、生物质石墨烯2-4份、聚苯硫醚0.2-0.6份、木质素磺酸钙0.6-1份、乙炔炭黑2-3份。优选的，所述磁芯由以下重量份的原料制成：三氧化二铁72份、氧化镍11份、氧化钴8份、氧化锌12份、氧化铜6.5份、氧化锰11份、氧化钆2.5份、生物质石墨烯3份、聚苯硫醚0.4份、木质素磺酸钙0.8份、乙炔炭黑2.5份。一种低功耗、高叠加特性的磁芯的制备方法包括以下步骤：(1)将三氧化二铁、氧化镍、氧化钴、氧化锌、氧化铜、氧化锰混合加入去离子水于球磨机中进行湿法球磨混合均匀，得混合金属料备用；(2)将冶炼炉预热至800℃，后加入上述混合金属料，升温至1100-1200℃，持续冶炼，后采用超急冷凝固技术快速冷却，得合金料备用；(3)将上述合金料与氧化钆混合后，再加入去离子水再次进行湿法球磨混合均匀，球磨时间为5-6h，得混合料备用；(4)将上述混合料加入乙炔炭黑后与煅烧炉中在800-1000℃温度下煅烧1-2h，再将其降温至500-550℃，进行真空等温退火，后继续降温退火至200-220℃，保温后水冷至室温得混合底料备用；(5)将上述混合底料进行球磨后整形后过筛，得第一粉末备用；再将生物质石墨烯、聚苯硫醚和木质素磺酸钙混合后研磨过筛得第二粉末备用；(6)将上述第一粉末加入去离子水后于均质机中进行均质，得均质液备用，再将第二粉末于高温下进行熔炼，后与均质液混合，进行高速搅拌，后烘干，于模型机中进行热压成型，得本专利技术低功耗、高叠加特性的磁芯。优选的，所述步骤(1)中湿法球磨混合的时间为5-6h。优选的，所述步骤(2)中材料于1100-1200℃温度下冶炼的时间为4-5h。优选的，所述步骤(4)中真空等温退火的真空度为0.0005-0.0015Pa，等温退火的时间为2-3h，降温至200-220℃后保温时间为2-3h。优选的，所述步骤(5)中第一粉末和第二粉末均需过200目筛。优选的，所述步骤(6)中第二粉末高温熔炼的温度为400-500℃，且与均质液高速搅拌的转速为600-800r/min。本专利技术提供一种低功耗、高叠加特性的磁芯及其制备方法，与现有技术相比优点在于：(1)本专利技术在铁氧材料中添加有氧化钆、生物质石墨烯和聚苯硫醚能有效提升产品密度，降低磁芯材料的体积，增强产品的电阻率，并且配合添加木质素磺酸钙和乙炔炭黑能有效减少产品后期使用的损耗率，降低其功耗，同时增强产品的韧性。(2)本专利技术先将三氧化二铁、氧化镍、氧化钴、氧化锌、氧化铜、氧化锰等金属材料进行球磨和冶炼，再将其采用超急冷凝固技术快速冷却，有效提升产品原料的电阻率和机电耦合性能，增强产品的适用性。(3)本专利技术对颜料进行多次冶炼和退火处理，其中采用真空等温退火，能有效降低产品的内应力，增强其抗裂、耐磨性能，并且提升产品稳定性。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种低功耗、高叠加特性的磁芯，所述磁芯由以下重量份的原料制成：三氧化二铁70份、氧化镍10份、氧化钴6份、氧化锌10份、氧化铜5份、氧化锰10份、氧化钆1份、生物质石墨烯2份、聚苯硫醚0.2份、木质素磺酸钙0.6份、乙炔炭黑2份。所述磁芯的制备方法包括以下步骤：(1)将三氧化二铁、氧化镍、氧化钴、氧化锌、氧化铜、氧化锰混合加入去离子水于球磨机中进行湿法球磨混合均匀，得混合金属料备用；(2)将冶炼炉预热至800℃，后加入上述混合金属料，升温至1100-1200℃，持续冶炼，后采用超急冷凝固技术快速冷却，得合金料备用；(3)将上述合金料与氧化钆混合后，再加入去离子水再次进行湿法球磨混合均匀，球磨时间为5-6h，得混合料备用；(4)将上述混合料加入乙炔炭黑后与煅烧炉中在800-1000℃温度下煅烧1-2h，再将其降温至500-550℃，进行真空等温退火，后继续降温退火至200-220℃，保温后水冷至室温得混合底料备用；(5)将上述混合底料进行球磨后整形后过筛，得第一粉末备用；再将生物质石墨烯、聚苯硫醚和木质素磺酸钙混合后研磨过筛得第二粉末备用；(6)将上述第一粉末加入去离子水后于均质机中进行均质，得均质液备用，再将第二粉末于高温下进行熔炼，后与均质液混合，进行高速搅拌，后烘干，于模型机中进行热压成型，得本专利技术低功耗、高叠加特性的磁芯。其中，所述步骤(1)中湿法球磨混合的时间为5-6h；所述步骤(2)中材料于1100-1200℃温度下冶炼的时间为4-5h；所述步骤(4)中真空等温退火的真空度为0.0005-0.0015Pa，等温退火的时间为2-3h，降温至200-220℃后保温时间为2-3h；所述步骤(5)中第一粉末和第二粉末均需过200目筛；所述步骤(6)中第二粉末高温熔炼的温度为400-500℃，且与均质液高速搅拌的转速为600-800r/min。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低功耗、高叠加特性的磁芯，其特征在于，所述磁芯由以下重量份的原料制成：三氧化二铁70‑75份、氧化镍10‑12份、氧化钴6‑10份、氧化锌10‑14份、氧化铜5‑8份、氧化锰10‑12份、氧化钆1‑4份、生物质石墨烯2‑4份、聚苯硫醚0.2‑0.6份、木质素磺酸钙0.6‑1份、乙炔炭黑2‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗、高叠加特性的磁芯，其特征在于，所述磁芯由以下重量份的原料制成：三氧化二铁70-75份、氧化镍10-12份、氧化钴6-10份、氧化锌10-14份、氧化铜5-8份、氧化锰10-12份、氧化钆1-4份、生物质石墨烯2-4份、聚苯硫醚0.2-0.6份、木质素磺酸钙0.6-1份、乙炔炭黑2-3份。2.根据权利要求1所述的一种低功耗、高叠加特性的磁芯，其特征在于，所述磁芯由以下重量份的原料制成：三氧化二铁72份、氧化镍11份、氧化钴8份、氧化锌12份、氧化铜6.5份、氧化锰11份、氧化钆2.5份、生物质石墨烯3份、聚苯硫醚0.4份、木质素磺酸钙0.8份、乙炔炭黑2.5份。3.一种低功耗、高叠加特性的磁芯的制备方法，其特征在于：所述磁芯的制备方法包括以下步骤：(1)将三氧化二铁、氧化镍、氧化钴、氧化锌、氧化铜、氧化锰混合加入去离子水于球磨机中进行湿法球磨混合均匀，得混合金属料备用；(2)将冶炼炉预热至800℃，后加入上述混合金属料，升温至1100-1200℃，持续冶炼，后采用超急冷凝固技术快速冷却，得合金料备用；(3)将上述合金料与氧化钆混合后，再加入去离子水再次进行湿法球磨混合均匀，球磨时间为5-6h，得混合料备用；(4)将上述混合料加入乙炔炭黑后与煅烧炉中在800-1000℃温度下煅烧1-2h，再将其降温至500-550℃，进行真空等温退火，后继续降温...

【专利技术属性】
技术研发人员：周景，张辛萌，
申请(专利权)人：安徽精磁电子有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34