一种纳米晶电感及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种纳米晶电感及其制备方法，涉及电感技术领域，纳米晶电感由铁基纳米晶带材依次经卷绕、热处理、浸漆固化、绕线、装配而制成；铁基纳米晶带材的合金成分为Fe

【技术实现步骤摘要】
一种纳米晶电感及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电感
，尤其涉及一种纳米晶电感及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车和5G通讯的快速发展，其中的电子设备在使用过程中总会存在着大量的高频电磁波，这些电磁波会通过外接线向外发射，影响其它设备的正常工作。为了消除信号线上输入的干扰信号及感应的各种干扰，必须合理安排滤波电路来过滤共模干扰，纳米晶电感就是滤波电路中一个重要的组成部分。纳米晶电感的性能与其内部所用的磁芯密切相关，传统的电感磁芯一般由Mn
‑
Zn铁氧体制备而成，由于其饱和磁感应强度低，交流初始磁导率低，居里温度低，温度稳定性差，严格限制了铁氧体电感的应用范围。
[0003]目前，常规纳米晶1k107B带材制备磁芯时饱和磁感应强度等其他一些性能得到极大提升，但是随着电源技术的高频化发展，其对纳米晶电感铁芯的软磁性能要求也将越来越高。随着频率的升高，当线圈流过瞬时大电流时，现有磁芯材料的有效磁导率会迅速衰减，电感量也因此而下降，磁芯出现饱和，这样的变化不利于磁性器件的设计及其功能的实现。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种纳米晶电感，所述纳米晶电感由铁基纳米晶带材依次经卷绕、热处理、浸漆固化、绕线、装配而制成；
[0005]所述铁基纳米晶带材的合金成分为Fe
‑
Si
‑
B
‑
Nb
‑
Cu
‑
Ni
‑
Mg，其中，M为Mo、V、Mn、Al、Cr、P中的一种或多种，且0.1＜g＜3。
[0006]优选的，所述铁基纳米晶带材的合金成分为Fe
a
Si
b
B
c
Nb
d
Cu
e
Ni
f
M
g
，下标a、b、c、d、e、f和g分别表示各对应合金元素的质量百分含量，且满足75≤a≤85，7≤b≤10，1≤c≤3，4≤d≤8，0.5≤e≤1，0.1＜f≤0.4，0.2＜g≤2。
[0007]本专利技术还提供一种纳米晶电感的制备方法，用于制备上述的纳米晶电感，所述制备方法包括：
[0008]步骤S1，卷绕：采用卷绕机将铁基纳米晶带材卷绕成磁芯；
[0009]步骤S2，热处理：将所述磁芯置于真空热处理炉中进行热处理；
[0010]步骤S3，浸漆固化：将热处理后的所述磁芯进行预热后浸于保温的胶漆中进行真空含浸，随后将真空含浸后的所述磁芯由所述胶漆中取出烘烤固化；
[0011]步骤S4，绕线与装配：将固化后的所述磁芯绕线、整形、焊锡装配后点胶烘烤得到所述纳米晶电感。
[0012]优选的，所述步骤S2中，所述热处理的过程包括三次升温阶段，每次升温阶段后对应执行一次升温后保温阶段，并在第三次升温后保温阶段完成后依次执行一次降温阶段，随后执行一次降温后保温阶段并在所述降温后保温阶段施加横向磁场，最后自冷却至室温。
[0013]优选的，第一次升温阶段的升温用时为50
‑
120min，对应的升温温度为300
‑
370℃，对应的所述升温后保温阶段的保温用时为20
‑
60min；
[0014]第二次升温阶段的升温用时为30
‑
80min，对应的升温温度为370
‑
490℃，对应的所述升温后保温阶段的保温用时为60
‑
120min；
[0015]第三次升温阶段的升温用时为60
‑
100min，对应的升温温度为520
‑
580℃，对应的所述升温后保温阶段的保温用时为100
‑
150min。
[0016]优选的，所述降温阶段的降温用时为30
‑
60min，对应的降温温度为500
‑
530℃，对应的所述降温后保温阶段的保温用时为80
‑
360min，对应的所述横向磁场的电流为50
‑
65A。
[0017]优选的，所述自冷却至室温包括：先降温至120℃以下，随后风冷至室温。
[0018]优选的，所述步骤S3中，将热处理后的所述磁芯进行预热包括：将热处理后的所述磁芯在75
‑
85℃环境下进行预热30
‑
70min。
[0019]优选的，所述步骤S3中，还包括预先制备并保温所述胶漆的过程，包括：按照树脂质量比10～20％、酯类化合物质量比40～60％、余量为有机溶剂的配比配制得到所述胶漆，随后将所述胶漆然后置于71～80℃下保温20～40min。
[0020]上述技术方案具有如下优点或有益效果：
[0021]1)通过在铁基纳米晶带材中添加金属镍成分，优化了纳米晶磁芯合金组分配比，使得制备得到的磁芯具有更优异的软磁性能，损耗低且磁导率性能稳定；
[0022](2)通过对纳米晶磁芯的热处理工艺参数设计，设置多个升温及降温工序，有效释放磁芯性能，能够制备滤除共模干扰信号的电感铁芯，得到的电感衰减小，铁芯损耗低；
[0023](3)采用本技术方案制备得到的纳米晶电感具有优异的高频性能，抗直流偏置能力强，扩大了磁芯的应用范围，保证了磁芯在工作中的稳定性，利于磁性器件的设计及其功能实现；此外，制备的电感性能一致性好，成本低，可批量化生产。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的较佳的实施例中，一种纳米晶电感的制备方法的流程示意图；
[0025]图2为实施例1和对比例1、对比例2、对比例3、对比例10制备得到的电感直流偏置能力对比图；
[0026]图3为实施例2和对比例4、对比例5、对比例6、对比例11制备得到的电感直流偏置能力对比图；
[0027]图4为实施例3和对比例7、对比例8、对比例9、对比例12制备得到的电感直流偏置能力对比图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术并不限定于该实施方式，只要符合本专利技术的主旨，则其他实施方式也可以属于本专利技术的范畴。
[0029]本专利技术的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种纳米晶电感，纳米晶电感由铁基纳米晶带材依次经卷绕、热处理、浸漆固化、绕线、装配而制成；
[0030]铁基纳米晶带材的合金成分为Fe
‑
Si
‑
B
‑
Nb
‑
Cu
‑
Ni
‑
Mg，其中，M为Mo、V、Mn、Al、Cr、P中的一种或多种，且0.1＜g＜3。
[0031]本专利技术的较佳的实施例中，铁基纳米晶带材的合金成分为Fe
a
Si
b
B
c
Nb
d
Cu
e...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米晶电感，其特征在于，所述纳米晶电感由铁基纳米晶带材依次经卷绕、热处理、浸漆固化、绕线、装配而制成；所述铁基纳米晶带材的合金成分为Fe
‑
Si
‑
B
‑
Nb
‑
Cu
‑
Ni
‑
M
g
，其中，M为Mo、V、Mn、Al、Cr、P中的一种或多种，且0.1＜g＜3。2.根据权利要求1所述的纳米晶电感，其特征在于，所述铁基纳米晶带材的合金成分为FeaSibBcNbdCueNifMg，下标a、b、c、d、e、f和g分别表示各对应合金元素的质量百分含量，且满足75≤a≤85，7≤b≤10，1≤c≤3，4≤d≤8，0.5≤e≤1，0.1＜f≤0.4，0.2＜g≤2。3.一种纳米晶电感的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1
‑
2中任意一项所述的纳米晶电感，所述制备方法包括：步骤S1，卷绕：采用卷绕机将铁基纳米晶带材卷绕成磁芯；步骤S2，热处理：将所述磁芯置于真空热处理炉中进行热处理；步骤S3，浸漆固化：将热处理后的所述磁芯进行预热后浸于保温的胶漆中进行真空含浸，随后将真空含浸后的所述磁芯由所述胶漆中取出烘烤固化；步骤S4，绕线与装配：将固化后的所述磁芯绕线、整形、焊锡装配后点胶烘烤得到所述纳米晶电感。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述热处理的过程包括三次升温阶段，每次升温阶段后对应执行一次升温后保温阶段，并在第三次升温后保温阶段完成后依次执行一次降温阶段，随后执行一次降温后保温阶段并在所述降温后保温阶段施加横向磁场，最后自冷却至室温。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，第一次升温阶段的升温用...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍绪东，霍利山，郭海，马丽，
申请(专利权)人：宁波中科毕普拉斯新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：