卷绕铁芯的低应力复合涂层的制备方法、卷绕铁芯和应用技术

本发明专利技术公开了卷绕铁芯的低应力复合涂层的制备方法、卷绕铁芯和应用，属于铁芯制造技术领域，包括以下步骤：S1、铁芯卷绕：将带材采用卷绕机卷绕成要求尺寸的铁芯；S2、对铁芯进行退火处理；S3、对铁芯进行预热处理；S4、对铁芯进行热喷塑，在铁芯表面形成一层功能涂层；S5、在铁芯的功能涂层上继续喷涂一层表面涂层。通过上述方式，本发明专利技术利用热喷塑工艺的具有热塑性特征的粉末可快速受热融化并快速固化原理来制备低应力的功能涂层，再利用普通喷漆工艺在表面装饰覆盖较薄的表面涂层，从而形成了厚度较大且低应力的复合涂层。成了厚度较大且低应力的复合涂层。

【技术实现步骤摘要】
卷绕铁芯的低应力复合涂层的制备方法、卷绕铁芯和应用


[0001]本专利技术涉及铁芯制造
，具体涉及卷绕铁芯的低应力复合涂层的制备方法、卷绕铁芯和应用。

技术介绍

[0002]软磁材料具有应力敏感性，即在受到应力作用时其导磁率会降低，一般导磁率越高的材料其应力敏感性也越大。因此，对于高导磁材料寻找一种低应力涂层在一些特殊应用场合就显得特别重要。
[0003]常规的卷绕铁芯一般由硅钢、坡莫合金及非晶和纳米晶带材卷绕制作而成，除硅钢外，后两者多用于要求导磁率高的场合。由于材料厚度很薄，加上带材退火后可能变脆，为保护铁芯在各种场合的稳定应用，成品的铁芯一般在裸铁芯表面用涂层加以保护，使铁芯具备一定的机械强度和绝缘性能。
[0004]在铁芯制造行业，传统的涂层喷涂工艺主要采用喷漆或静电喷粉这两种工艺。由于具有外观质量好、效率高等优点，这两种工艺适合大批量生产。喷漆工艺通过直接将液体漆喷涂到卷绕铁芯的表面形成涂层，由于漆液渗透到卷绕带材的片与片之间，从而在固化过程中容易造成涂层内应力过大的现象。静电喷粉工艺是将热固性粉末通过静电作用依附到铁芯表面，然后在高温下长时间烘烤，使粉末固化促进形成涂层，由于过程中经历了长时间的高温烘烤，还有高温下粉末易于流动的动力学特性，也容易使固化后的涂层产生较高的内应力，从而使卷绕铁芯的导磁率下降。
[0005]因此，对于由坡莫合金，特别是非晶和纳米晶带材(厚度小于30微米)制作成的卷绕铁芯，在高磁导率的应用场合下，开发一种比传统的喷漆和静电喷粉应涂层力更低，且专用于卷绕铁芯保护的低应力涂层是很有必要的。
[0006]基于此，本专利技术设计了卷绕铁芯的低应力复合涂层的制备方法、卷绕铁芯和应用以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了卷绕铁芯的低应力复合涂层的制备方法、卷绕铁芯和应用。
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0009]卷绕铁芯的低应力复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1、铁芯卷绕：将带材采用卷绕机卷绕成要求尺寸的铁芯；
[0011]S2、对铁芯进行退火处理；
[0012]S4、对铁芯进行热喷塑，在铁芯表面形成一层功能涂层；
[0013]S5、在铁芯的功能涂层上继续喷涂一层表面涂层。
[0014]进一步的，S2具体为：将S1中卷绕好的铁芯进行退火处理，退火处理的温度控制在520～590℃；退火处理的时间控制在1～2h。
[0015]进一步的，还包括步骤S3、对铁芯进行预热处理；步骤S3位于步骤S2与步骤S4之间；
[0016]S3具体为：将S2中已退火的铁芯进行预热处理，预热处理的温度控制在60～110℃；预热处理的时间控制在25～35min。
[0017]进一步的，S4具体为：使用热喷涂设备和喷塑粉末对预热处理后的铁芯进行喷塑。
[0018]进一步的，所述喷塑粉末选择粒径在60～120目的热塑性材料；热塑性材料的熔点范围控制在180～280℃之间。
[0019]进一步的，所述热塑性材料选择尼龙、聚乙烯或环氧树脂等。
[0020]进一步的，所述功能涂层厚度可达到0.1～1.5mm之间。
[0021]进一步的，S5具体为：在功能涂层作为底层的基础上，采用喷漆工艺继续喷涂一层厚度为120～300um的表面涂层。
[0022]本专利技术还提供了一种上述的制备方法制备得到的卷绕铁芯。
[0023]本专利技术还提供了一种所述的卷绕铁芯在制备电感、电抗器或变压器产品中的应用。
[0024]有益效果
[0025]本专利技术利用热喷塑工艺的具有热塑性特征的粉末可快速受热融化、并快速固化的“瞬间”冻结流动的原理，来制备低应力的功能涂层；再利用普通喷漆工艺在表面装饰覆盖较薄的表面涂层；从而形成了厚度较大且低应力的复合涂层。
[0026]本专利技术制备得到的卷绕铁芯，在1KHz频率下，铁芯磁导率μ最高达到150000；在10KHz频率下，铁芯磁导率μ最高达到100000；且在10KHz频率下，相对于普通涂层的铁芯，铁芯磁导率μ可明显提升10％
‑
28％，可较好的应用于高导磁率卷绕铁芯的生产；有利于应用于制造大功率下使用的电感、电抗器和变压器等领域。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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。
[0028]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0029]实施例1
[0030]本实施例提供了一种卷绕铁芯的低应力复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0031]S1、铁芯卷绕：将带材采用卷绕机卷绕成要求尺寸的铁芯；
[0032]具体的，将非晶和纳米晶带材用自动卷绕机或手动卷绕机卷绕成要求尺寸的铁芯；
[0033]S2、对铁芯进行退火处理；
[0034]具体的，将S1中卷绕好的铁芯进行退火处理，退火处理的温度控制在550℃；退火处理的时间控制在2h；
[0035]S3、对铁芯进行预热处理；
[0036]具体的，将S2中已退火的铁芯进行预热处理，预热处理的温度控制在60℃；预热处
理的时间控制在35min；
[0037]S4、对铁芯进行热喷塑，在铁芯表面形成一层功能涂层；
[0038]具体的，使用热喷涂设备和喷塑粉末对预热处理后的铁芯进行喷塑；所述喷塑粉末选择粒径在60目的热塑性材料；热塑性材料的熔点范围控制在180～280℃之间；所述热塑性材料选择尼龙，可根据涂层厚度和表面粗糙度要求进行选择；功能涂层厚度为0.1mm；
[0039]其中，热喷塑工艺原理为：借助压缩空气将喷塑粉末快速且连续的送入喷枪内，经喷枪前端的氧
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乙炔高温火焰或液化石油气
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空气高温火焰(均为2000℃左右)，使得喷塑粉末充分熔融，并随着火焰气流喷射到已预热好的铁芯上，从而可在铁芯表面黏覆上一层涂层；涂层冷却后无需烘烤，即得到较厚的坚韧涂层，此涂层即为功能涂层，可作为低应力复合涂层的底层，而一般的静电喷涂层厚度范围通常在200um以下；
[0040]由于功能涂层是由热塑性材料通过火焰加热融化后，直接喷射到铁芯表面并迅速冷却固化在铁芯表面形成涂层，所以热塑性材料在冷却时，只停留在卷绕铁芯带材片与片之间的表面浅层，因而造成的内应力较低；
[0041]S5、在铁芯的功能涂层上继续喷涂一层表面涂层；
[0042]具体的，在功能涂层作为底层的基础上，采用喷漆工艺继续喷涂一层表面涂层；所述表面涂层的厚度为120um；表面涂层在复合涂层中的作用主要是装饰层兼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.卷绕铁芯的低应力复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、铁芯卷绕：将带材采用卷绕机卷绕成要求尺寸的铁芯；S2、对铁芯进行退火处理；S4、对铁芯进行热喷塑，在铁芯表面形成一层功能涂层；S5、在铁芯的功能涂层上继续喷涂一层表面涂层。2.根据权利要求1所述的卷绕铁芯的低应力复合涂层的制备方法，其特征在于，S2具体为：将S1中卷绕好的铁芯进行退火处理，退火处理的温度控制在520～590℃；退火后处理的时间控制在0.5～2h。3.根据权利要求1所述的卷绕铁芯的低应力复合涂层的制备方法，其特征在于，还包括步骤S3、对铁芯进行预热处理；步骤S3位于步骤S2与步骤S4之间；S3具体为：将S2中已退火的铁芯进行预热处理，预热处理的温度控制在60～110℃；预热处理的时间控制在25～35min。4.根据权利要求3所述的卷绕铁芯的低应力复合涂层的制备方法，其特征在于，S4具体为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：文中林，张文烨，
申请(专利权)人：深圳市高图先进材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：