一种绝缘包覆金属磁粉、制备方法及金属磁粉心技术

本发明专利技术公开了一种绝缘包覆金属磁粉、制备方法及金属磁粉心，属于磁性材料制造技术领域。该绝缘包覆金属磁粉在包含金属磁粉颗粒的表面被覆有绝缘包覆层，所述绝缘包覆层具有包含水合铝酸钙和铝胶的包覆层。本发明专利技术在磁粉颗粒表面包覆主要成分为水合铝酸钙和铝胶的无机绝缘材料，对磁粉颗粒之间进行物理隔离，降低磁粉损耗率；避免因采用钠盐或钾盐作为无机绝缘剂的磁粉时，表面形成Na(K)HCO3结晶，出现“长毛”现象，此外，铝酸钙水化产物呈碱性，能防止磁粉生锈；包覆层均匀、厚度可控、具有高的热稳定性、高电阻，制得的磁粉心具有优良的磁学性能，采用这种方法对磁粉进行绝缘包覆，可操作性强，便于批量生产。便于批量生产。便于批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘包覆金属磁粉、制备方法及金属磁粉心


[0001]本专利技术属于磁性材料制造
，更具体地说，涉及一种绝缘包覆金属磁粉、制备方法及金属磁粉心。

技术介绍

[0002]金属软磁磁粉心是一种以合金粉为原料，在磁粉表面包覆一层绝缘材料，经压制成型、热处理退火后而得到的新型软磁功能材料。其中，绝缘包覆是关键环节，对提高整体电阻率、降低涡流损耗，提高综合电
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磁性能和力学性能起决定性作用。
[0003]绝缘包覆一般分为有机包覆和无机包覆。有机包覆剂主要包括热固性树脂(如环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂等)和热塑性树脂(如聚乙烯、聚酰胺等)，这些有机物粘结性强，与基底金属磁粉结合力强，但耐热温度较低，在高温退火过程中容易分解，在高温热处理中磁粉表面膜层难以保持绝缘，因而恶化了磁粉心的磁学性能。无机包覆可以分为：磷酸、磷酸盐(磷酸锌、磷酸铁和磷酸锰)、氧化物(SiO2、MgO和铁氧体)、硅酸盐等。无机物具有较高的耐热温度，能够满足磁粉心热处理的要求，且电阻率高，高频下涡流损耗低，是优良的绝缘包覆剂。但是这些无机物粘结性较差，与基底金属磁粉结合力弱，在制备低磁导率的磁粉心时，包覆层易开裂脱落，从而影响磁粉心的性能。
[0004]为解决上述问题，经检索，专利公开号为CN109616273A，公开日为2019年4月12日，该专利技术公开了一种无机凝胶包覆粘结金属磁粉心的方法，该方法包括如下步骤：(1)无机包覆剂和粘结剂凝胶化处理；(2)磁粉按照一定颗粒配比进行钝化处理；(3)将无机凝胶与磁粉混合干燥处理；(4)得到的混合物经成型和保护气氛热处理、冷却、喷涂，得到金属软磁磁粉心。该专利技术采用无机凝胶对磁粉绝缘包覆和粘结处理，其不足之处在于，该专利技术使用无机层状硅酸盐作为包覆层和粘结剂，利用金属表面亲水性，包覆不紧密。
[0005]再如专利公开号为CN108269670A，公开日为2018年7月10日，专利技术公开了一种铁硅铝软磁合金粉末的绝缘及包裹处理方法，包括以下步骤：S1、将纯铁、金属硅和电解铝锭经过熔炼均匀化后，形成铁硅铝合金，并制得未退火的软磁铁硅铝粉体；S2、把未退火的软磁铁硅铝粉体与绝缘材料在软磁合金粉体重量的1％
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8％的溶剂中混合均匀；S3、将混合物在一密闭容器中搅拌并静置30分钟以上；S4、将搅拌好的粉体在气氛保护下的退火炉中完成粉体退火处理；S5、经过高温退火后的铁硅铝软磁合金粉末，表面已经形成一层100纳米厚度以下的绝缘包覆层；S6、将退火和绝缘处理后的粉体，混入粉末成型专用润滑剂。此外，专利公开号为CN104607644A，公开日为2015年5月13日，专利技术公开了一种软磁合金粉芯的绝缘处理方法，该专利技术先采用目标磁导率的绝缘材料对软磁合金粉体进行包覆，并压制成磁芯坯子；然后把磁芯坯子放入液体绝缘材料中浸泡，抽真空，并保持至少3分钟的时间，取出，烘干，退火处理。上述两种方法均采用绝缘材料对磁粉进行包覆，其中绝缘材料包括有机硅树脂、硅酸钠溶液、铝酸钠溶液、硅溶胶、磷酸、磷酸二氢铝中的一种或多种，其不足之处在于，以铝酸钠溶液为代表的无机包覆材料易出现钠盐挥发，与空气中的CO2结合生成碳酸氢盐，在磁粉表面析出，影响磁粉性能。

技术实现思路

[0006]1.要解决的问题
[0007]针对现有以钠盐为磁粉的无机绝缘包覆材料，磁粉表面易生成碳酸氢钠影响磁粉性能的问题，本专利技术提供一种绝缘包覆金属磁粉，包覆层均匀、致密且结合力强，耐热温度达到1000℃。
[0008]本专利技术还提供一种绝缘包覆金属磁粉的制备方法，采用活性含钙铝酸盐为原料，在表面形成主要成分为水合铝酸钙和铝胶的绝缘包覆层。
[0009]本专利技术还提供一种上述绝缘包覆金属磁粉得到的金属磁粉心，磁粉心具有综合的优良的磁学性能和力学性能。
[0010]2.技术方案
[0011]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0012]本专利技术的绝缘包覆金属磁粉，在包含金属磁粉颗粒的表面被覆有绝缘包覆层，所述绝缘包覆层具有包含水合铝酸钙和铝胶的包覆层。其中，水合铝酸钙和铝胶为活性含钙铝酸盐的水化产物，具体比例主要由活性含钙铝酸盐的类型决定。
[0013]更进一步地，所述绝缘包覆层还具有包含氧化物的包覆层。
[0014]更进一步地，所述绝缘包覆层还具有包含Al
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Si系氧化物的包覆层。
[0015]本专利技术的一种上述绝缘包覆金属磁粉的制备方法，包括以下步骤：
[0016]S1：混料：称取一定量活性含钙铝酸盐，加入一定量的水搅拌均匀；
[0017]S2：包覆：将步骤S1所得混合物与金属磁粉颗粒搅拌均匀，在一定温度下搅拌至干燥，得到表面具有一层绝缘致密包覆膜的磁粉。
[0018]更进一步地，所述活性含钙铝酸盐为铝酸盐水泥、铝酸一钙、二铝酸一钙和七铝酸十二钙的一种或以上；所述活性含钙铝酸盐的质量分数为金属磁粉颗粒的0.5wt％～4wt％。其中，将活性含钙铝酸盐的质量分数设为金属磁粉颗粒的0.5wt％时，能实现对磁粉的基本包覆，低于0.5wt％，包覆性能无法达到预期效果。
[0019]更进一步地，步骤S1中加入水的量为金属磁粉颗粒质量的4.5wt％
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8wt％，步骤S2中将步骤S1所得混合物与金属磁粉颗粒在50
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150℃下搅拌至干燥。其中，搅拌温度能实现颗粒的干燥即可；当加入的氧化物为硅溶胶时，硅溶胶中含有部分水(约70％)，能为反应体系提供一部分水，因此，当外加水的量为金属磁粉颗粒质量的2wt％时，能实现对活性含钙铝酸盐的水化要求，当外加入水的量小于金属磁粉颗粒质量的2wt％时，活性含钙铝酸盐水化不完全，影响包覆性能。
[0020]更进一步地，步骤S1中还加入氧化物或硅酸盐与活性含钙铝酸盐混合，再加入一定量的水搅拌均匀；所述氧化物为氧化硅粉、硅溶胶和氧化铝粉中的一种或以上，所述硅酸盐包括硅铝酸钠粉和硅酸铝粉中的一种或以上。氧化硅粉、氧化铝粉、硅铝酸钠粉、硅酸铝粉既可作为包覆剂，又起到填充物的作用，可调节磁粉心磁导率和增强粘结效果。
[0021]更进一步地，所述氧化物或硅酸盐与活性含钙铝酸盐的的质量分数之比为(0
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1.4)：1。
[0022]更进一步地，所述氧化物或硅酸盐粒径小于20μm，所述活性含钙铝酸盐粒径小于70μm。其中粒径较小的氧化物或硅酸盐作为填充物填充在活性含钙铝酸盐颗粒的间隙中。
[0023]一种上述绝缘包覆金属磁粉心的制备方法，表面具有一层绝缘致密包覆膜的磁粉
经压制成型、热处理、冷却、喷涂后得到磁粉心。
[0024]所述磁粉心的制备方法可遵循以下工艺：将所得坯体在惰性气体或还原性气氛中热处理一段时间后，冷却至室温，对磁粉心进行喷涂。
[0025]其中，所述压制成型的压力为1300～2000MPa，所述热处理温度为680～790℃，时间为0.5～1h，实际操作过程中，压制成型的压力、热处理温度和时间根据制得磁环的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘包覆金属磁粉，在包含金属磁粉颗粒的表面被覆有绝缘包覆层，其特征在于，所述绝缘包覆层具有包含水合铝酸钙和铝胶的包覆层。2.根据权利要求1所述的绝缘包覆金属磁粉，其特征在于，所述绝缘包覆层还具有包含氧化物的包覆层。3.根据权利要求2所述的绝缘包覆金属磁粉，其特征在于，所述绝缘包覆层还具有包含Al
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Si系氧化物的包覆层。4.一种根据权利要求1所述绝缘包覆金属磁粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：混料：称取一定量活性含钙铝酸盐，加入一定量的水搅拌均匀；S2：包覆：将步骤S1所得混合物与金属磁粉颗粒搅拌均匀，在一定温度下搅拌至干燥，得到表面具有一层绝缘致密包覆膜的磁粉。5.根据权利要求4所述一种绝缘包覆金属磁粉的制备方法，其特征在于，所述活性含钙铝酸盐为铝酸盐水泥、铝酸一钙、二铝酸一钙、七铝酸十二钙和铁铝酸钙中的一种或以上；所述活性含钙铝酸盐的质量分数为金属磁粉颗粒的0.5wt％～4wt％。6.根据权利要求5所述一种绝缘包覆金属磁粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑翠红，赵利明，冒爱琴，李赛赛，潘乐，薛建，朱青林，汪龙保，
申请(专利权)人：马鞍山新康达磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：