使用复合材料的磁芯制造技术

本发明专利技术涉及使用不同类型的磁性材料的磁芯。根据一个实施方案的磁芯可以包含：铁氧体粉末，所述铁氧体粉末包含锰(Mn)、锌、铁和氧(O)；以及金属合金粉末，所述金属合金粉末由镍(Ni)、铁(Fe)、铝(Al)、钼(Mo)和硅(Si)中的至少两种物质制成。在此，磁芯可以包含67重量％至72重量％的铁氧体粉末和28重量％至33重量％的金属合金粉末。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用复合材料的磁芯
实施方案涉及使用不同种类的磁性材料的磁芯。
技术介绍
随着电子工业的近来发展，被配置成向各种电子器件供应电力的电力供应单元的重要性日益凸显。对于由电力供应单元中的半导体器件构成的功率金属-氧化物-半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，MOSFET)，由于高集成技术的改进，已经开发了即使在1MHz的频率范围内也可使用的集成电路(integratedcircuit，IC)，并且还以芯片的形式开发了在电力供应单元的电路中使用的电容器、电感器和电阻器中的每一者。同时，随着配备有用于驱动的电动机的车辆数量的增加，已经加速了用于车辆的电力电子(powerelectronic，PE)部件的开发。用于车辆的电力电子部件的代表之一是DC-DC转换器。在使用电动机作为电源的车辆中，通常同时设置被配置成驱动电动机的高压电池和被配置成向电负荷供应电力的辅助电池。辅助电池可以由来自高压电池的电力充电。为了使辅助电池充电，需要将高压电池的直流电转换成与辅助电池的电压对应的直流电。为此，可以使用DC-DC转换器。DC-DC转换器将直流电转换成交流电，通过变压器对交流电进行变换，并对经变换的电力进行整流以输出具有期望电压的直流电。因此，在DC-DC转换器中安装被配置成在高频下工作的无源器件(例如电感器)。构成应用于车辆用电力电子部件以及一般电子器件的电力供应单元的电感器或变压器的磁芯由基于Mn-Zn的铁氧体材料制成。然而，铁氧体材料的磁特性即使在300℃或更低温度下也容易消失，并且铁氧体材料的谐振点也相对低，因此在1MHz或更高的高频下，铁氧体材料的频率特性急剧降低。因此，磁芯不适合作为应用于其中由于高输出而频繁产生热并且需要高于1MHz的工作频率的环境的部件。
技术实现思路
技术问题实施方案提供了在高频范围内具有优异的频率特性的磁芯。此外，实施方案提供了即使在高温下也得以保持磁特性的磁芯。此外，实施方案提供了在高频范围内具有高的电力接收能力的磁芯。实施方案的目的不限于前述目的，并且其他未提及的目的将由本领域技术人员基于以下描述而清楚地理解。技术方案在一个实施方案中，磁芯包含：铁氧体粉末，所述铁氧体粉末包含67％的锰(Mn)、23％的锌(Zn)、9％的铁(Fe)和剩余部分的氧(O)；以及金属合金粉末，所述金属合金粉末包含镍(Ni)、铁(Fe)、铝(Al)、钼(Mo)和硅(Si)中的两者或更多者。在此，磁芯可以包含67重量％至72重量％的铁氧体粉末和28重量％至33重量％的金属合金粉末。例如，铁氧体粉末与金属合金粉末之间的摩尔比之差可以小于5个百分点。例如，铁氧体粉末可以包括Mn0.67Zn0.23Fe2.09O4。例如，金属合金粉末可以包括钼坡莫合金粉末(Ni0.79Fe0.16Mo0.05)。例如，金属合金粉末可以包括FeNi、FeSi、FeAlSi和NiFeMo中的至少一者。例如，磁芯还可以包含非磁性添加剂。例如，非磁性添加剂可以包括氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、五氧化二钽(Ta2O5)、五氧化二铌(Nb2O5)和五氧化二钒(V2O5)中的至少一者。例如，磁芯的居里温度可以为300℃或更高。例如，磁芯的谐振频率可以为1MHz或更高。在另一个实施方案中，磁芯包含：第一铁氧体粉末，所述第一铁氧体粉末包含锰(Mn)、锌(Zn)、铁(Fe)和氧(O)；以及第二铁氧体粉末，所述第二铁氧体粉末包含镍(Ni)、锌(Zn)、铁(Fe)和氧(O)，其中第一铁氧体粉末与第二铁氧体粉末之间的摩尔比之差小于5个百分点。例如，第一铁氧体粉末可以包括Mn0.67Zn0.23Fe2.09O4。例如，第二铁氧体粉末可以包括Ni0.6Zn0.4Fe2O4。例如，磁芯还可以包含非磁性添加剂。例如，非磁性添加剂可以包括氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、五氧化二钽(Ta2O5)、五氧化二铌(Nb2O5)和五氧化二钒(V2O5)中的至少一者。例如，磁芯的谐振频率可以为1MHz或更高。有益效果根据一个实施方案的磁芯可以具有基于铁氧体的材料的基于其的高饱和磁通密度的优异的直流偏置性能以及基于金属的材料的耐热性和高频特性二者。此外，根据另一个实施方案的磁芯包含不同种类的基于铁氧体的材料，因此，其在高频范围内的频率特性和电力接收能力是优异的。应注意，实施方案的效果不限于以上提及的效果，并且其他未提及的效果将由本领域技术人员从以下描述而清楚地理解。附图说明图1示出了构成根据一个实施方案的磁芯的材料的结合形式的实例。图2示出了根据实施方案的磁芯的X射线衍射分析的结果的实例。图3是示出根据实施方案的磁芯的高温特性的图。图4是示出根据实施方案的磁芯的高频特性的图。图5是示出根据实施方案的磁芯的饱和磁通密度特性的图。图6是示出根据实施方案的磁芯的直流偏置特性的图。图7是示出根据另一个实施方案的磁芯的高频特性的图。图8是示出根据另一个实施方案的磁芯的直流偏置特性的图。图9是示出根据另一个实施方案的磁芯的高频损耗特性的图。具体实施方式本公开内容可以以各种方式改变并且可以具有各种实施方案，其中将参照附图来描述具体实施方案。然而，本公开内容不限于这些具体实施方案，并且应理解，本公开内容包括在本公开内容的思想和技术范围内包括的所有修改方案、等同方案或替代方案。虽然本文中可以使用包括序数(例如“第一”和“第二”)的术语来描述各种组分，但是这些组分不应被这些术语限制。这些术语仅用于区分一种组分与另一种组分。例如，在不脱离本公开内容的范围的情况下，第一要素可以被称为第二要素，类似地，第二要素可以被称为第一要素。术语“和/或”包括相关列出项目中的一者或更多者的任何和所有组合。应理解，当一个组件被称为“连接至”或“联接至”另一组件时，其可以直接连接至或联接至另一组件，或者可以存在中间组件。相反，应理解，当一个组件被称为“直接连接至”或“直接联接至”另一组件时，不存在中间组件。在实施方案的以下描述中，将理解，当元件例如层(膜)、区域、图案或结构被称为在另一元件例如基板、层(膜)、区域、垫或图案“上”或“下”时，其可以“直接”在另一元件上或下，或者可以“间接”形成为使得还存在中间元件。将基于附图来描述术语例如“在...上”或“在...下”。此外，在附图中，为了便于描述和清楚起见，可以改变层(膜)、区域、图案或结构的厚度或尺寸，因此其尺寸不完全反映其实际尺寸。在本申请中使用的术语仅被提供给所描述的具体实施方案，并且不限制本公开内容。除非上下文另外明确指出，否则单数形式也旨在包括复数形式。在本申请中，应理解，术语“包括”、“具有”等指定存在所述特征、数量、步骤、操作、要素、组分或其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁芯，包含：/n67重量％至72重量％的铁氧体粉末，所述铁氧体粉末包含锰(Mn)、锌(Zn)、铁(Fe)和氧(O)；以及/n28重量％至33重量％的金属合金粉末，所述金属合金粉末包含镍(Ni)、铁(Fe)、铝(Al)、钼(Mo)和硅(Si)中的两者或更多者，其中/n所述铁氧体粉末与所述金属合金粉末之间的摩尔比之差小于5％。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181116 KR 10-2018-0141552;20190122 KR 10-2019-001.一种磁芯，包含：
67重量％至72重量％的铁氧体粉末，所述铁氧体粉末包含锰(Mn)、锌(Zn)、铁(Fe)和氧(O)；以及
28重量％至33重量％的金属合金粉末，所述金属合金粉末包含镍(Ni)、铁(Fe)、铝(Al)、钼(Mo)和硅(Si)中的两者或更多者，其中
所述铁氧体粉末与所述金属合金粉末之间的摩尔比之差小于5％。


2.根据权利要求1所述的磁芯，其中所述铁氧体粉末包括Mn0.67Zn0.23Fe2.09O4。


3.根据权利要求1所述的磁芯，其中所述金属合金粉末包括钼坡莫合金粉末(Ni0.79Fe0.16Mo0.05)。


4.根据权利要求1所述的磁芯，其中所述金属合金粉末包括FeNi、FeSi、FeAlSi和NiFeMo中的至少一者。


5.根据权利要求1所述的磁芯，还包含：
非磁性添加剂，其中
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李美珍，田仁浩，李相元，裵硕，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR