低压一体成型电感磁体材料、制备方法、电感磁体技术

本发明专利技术公开一种低压一体成型电感磁体材料、制备方法、电感磁体。本发明专利技术通过提高非晶磁性物质的含量提升材料的饱和磁化强度的同时，在非晶材料中引入纳米晶材料形成复合磁体提升材料的磁导率，并通过优化树脂成分降低成型压力减少压制带来的残余应力，降低损耗，提升性能，本发明专利技术得到的低压一体成型电感磁体材料，压制压力小，在和线圈共同压制时线圈皮膜破损风险小且引入的残余应力小，磁滞损耗低，能够满足目前器件对高频率低功耗的需求。能够满足目前器件对高频率低功耗的需求。

【技术实现步骤摘要】
低压一体成型电感磁体材料、制备方法、电感磁体


[0001]本专利技术涉及电感磁体
，尤其涉及一种低压一体成型电感磁体材料、制备方法、电感磁体。

技术介绍

[0002]随着电源的高频化和大功率化的发展，铁氧体材料制备的电感已经无法满足大电流的要求，软磁合金材料的应用越来越多，但软磁合金材料由于阻抗低涡流损耗大，在高频下表现的尤其严重，非晶纳米晶材料的饱和磁化强度和软磁合金材料相当，涡流损耗小，此类材料也逐渐开始应用，但由于非晶纳米晶的硬度高需要较高的压力才能形成较致密的磁体，且压力过大会引入残余应力导致损耗上升。
[0003]因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种低压一体成型电感磁体材料、制备方法、电感磁体，以解决
技术介绍
所提到的问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：提供一种低压一体成型电感磁体材料的制备方法，包括以下步骤。
[0006]S1：将原材料熔炼成金属液，通过高速气流将金属液喷入冷却辊上，快速冷却为薄带；所述原材料的材料组分为：45～55wt％Fe、42.9～47.5wt％Ni、1.5～3.5wt％Si、0.5～3.0wt％B、0.05～0.5wt％P、0.05～0.5wt％C。
[0007]S2：将薄带破碎为不规则的粉末，将不规则粉末与片状碳粉混合后加入到熔炼炉内，在惰性气体或真空条件下通过1100～1300℃温度熔融后快速放入水中冷却，并进行筛分去除碳粉后获得球形粉末；其中不规则粉末的粒度为30um～100um，其中片状碳粉的粒度为0.1um～5um。将片状碳粉与所述不规则粉末混合，片状碳粉会粘附在不规则粉末表面，从而将不规则粉末的颗粒之间隔开，在进行高温熔融后，片状碳粉同样将熔融的颗粒包裹，由于表面张力，此时颗粒已经变成球形，快速放入水中冷却，片状碳粉便会漂浮在水的表面，过滤掉片状碳粉，便获得球形粉末。球形颗粒能够降低压制成磁体时颗粒间的流动阻力。
[0008]S3：将制得的球形粉末放入球磨机中球磨2～6小时，获得球磨后粉末。球磨会将球形粉末的粒径磨的更加小。在本步骤中，优选采用湿法球磨，球磨介质为酒精，采用湿法球磨，球磨介质能够更好的吸收球磨过程中产生的热量并通过球磨罐散发掉。
[0009]S4：将球磨后粉末在还原气氛下退火，获得退火后粉末；其中退火温度250℃～400℃。退火可以消除球磨过程中造成的磁畴损伤，提升磁性能。
[0010]S5：将退火后粉末进行筛分，筛分出粗粒度：15um～60um的粉末和细粒度：1um～8um的粉末。
[0011]S6：按照粗粒度：细粒度的质量比为6:4～7:3进行复配，得到复配材料。
[0012]S7：将复配材料与粒径为8um～25um的纳米晶材料FeSiBM1M2混合，得到最终级配
材料；其中纳米晶材料FeSiBM1M2占最终级配材料重量的10wt％～25wt％，其中纳米晶材料中的M1可以是Cu、Ag、Au中的至少一种，其中M2可以是Nb、Zr、Mo、Sn中的至少一种；其中Fe的质量比89wt％～95.5wt％，其中Si的质量比为2.5wt％～5.0wt％，其中B的质量比为1.0wt％～3.0wt％，其中M1的质量比为0.5wt％～1.5wt％，其中M2的质量比为0.5wt％～1.5wt％。通过在非晶材料中级配纳米晶材料，通过粒度级配使纳米晶材料分布在非晶材料间，提高材料的磁导率并降低材料损耗。粒度级配后，小粒径的颗粒粉末会填充在大粒径的颗粒粉末之间，提升材料的磁导率。
[0013]S8：将级配材料与包覆树脂、蜡粉混合形成造粒粉末，即低压一体成型电感磁体材料；其中包覆树脂占造粒粉末质量的比例为1.8wt％～4.8wt％，其中蜡占造粒粉末质量的比例为0.01wt％～0.1wt％。通过表面包覆耐树脂材料降低颗粒间涡流，且通过蜡粉熔融状态下流动性好对粉末的润滑性好且不与包覆树脂相融进一步降低的成型的压力。
[0014]优选的，所述步骤S8为：将级配材料与包覆树脂、蜡粉、气相硅混合形成造粒粉末，即低压一体成型电感磁体材料；其中包覆树脂占造粒粉末质量的比例为1.8wt％～4.8wt％，其中蜡占造粒粉末质量的比例为0.01wt％～0.1wt％；其中气相硅的粒度为0.05～0.1um，其中气相硅占造粒粉末质量的0.5wt％～1.5wt％。
[0015]进一步地，所述惰性气体为氮气或稀有气体；所述还原气氛为：氢气、氨气、氢气与氮气的混合气体中的任意一种。
[0016]进一步地，所述包覆树脂为环氧树脂，所述环氧树脂为环氧酚醛树脂、联苯环氧树脂、苯酚改性环氧中的任意一种或至少两种的组合。
[0017]进一步地，所述包覆树脂为酚醛树脂，所述酚醛树脂为线性酚醛、芳烷型酚醛树脂，苯酚型酚醛树脂中的任意一种或至少两种的组合。
[0018]进一步地，所述包覆树脂为环氧树脂和酚醛树脂的组合，其中，环氧树脂占造粒粉末质量的比例为1.0wt％～2.5wt％，其中酚醛树脂占造粒粉末质量的比例为0.8wt％～2.3wt％。在步骤S8中，先将酚醛树脂与级配材料进行混合，获得混合粉末，接着将混合粉末与环氧树脂混合，混合均匀后，再加入石蜡、气相二氧化硅混合形成造粒粉末。通过两次包裹，能够进一步降低颗粒间涡流。
[0019]进一步地，所述蜡粉为硬脂酸蜡、聚乙烯蜡、棕榈蜡中的任意一种或至少两种的组合。
[0020]进一步地，本专利技术还提供一种低压一体成型电感磁体材料，采用前述的低压一体成型电感磁体材料的制备方法制成。
[0021]进一步地，本专利技术还提供一种电感磁体，采用前述的低压一体成型电感磁体材料，在温度130℃
‑
200℃的模具内使用5MPa
‑
20MPa压制获得磁胚，磁胚在140
‑
220℃下，保温时间2
‑
6h，固化后获得磁体。
[0022]采用上述方案，本专利技术提供一种低压一体成型电感磁体材料、制备方法、电感磁体，通过提高非晶磁性物质的含量提升材料的饱和磁化强度的同时，在非晶材料中引入纳米晶材料形成复合磁体提升材料的磁导率，并通过优化树脂成分降低成型压力减少压制带来的残余应力，降低损耗，提升性能，本专利技术得到的低压一体成型电感磁体材料，压制压力小，在和线圈共同压制时线圈皮膜破损风险小且引入的残余应力小，磁滞损耗低，能够满足目前器件对高频率低功耗的需求。
具体实施方式
[0023]以下结合具体实施例，对本专利技术进行详细说明。
[0024]实施例1：
[0025]选取原材料，其材料成分为55wt％Fe、42.9wt％Ni、1.5wt％Si、0.5wt％B、0.05wt％P、0.05wt％C，将原材料在高频炉中熔炼形成金属液，通过高速气流喷入冷却辊上，快速冷却为薄带，再将薄带破碎为不规则的粉末，将不规则粉末加入含有片状碳粉的熔炼炉内，在惰性气体或真空条件下通过1100℃温度熔融后快速放入水中冷却，并筛分去除碳粉后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压一体成型电感磁体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将原材料熔炼成金属液，通过高速气流将金属液喷入冷却辊上，快速冷却为薄带；所述原材料的材料组分为：45～55wt％Fe、42.9～47.5wt％Ni、1.5～3.5wt％Si、0.5～3.0wt％B、0.05～0.5wt％P、0.05～0.5wt％C；S2：将薄带破碎为不规则的粉末，将不规则粉末与片状碳粉混合后加入到熔炼炉内，在惰性气体或真空条件下通过1100～1300℃温度熔融后快速放入水中冷却，并进行筛分去除碳粉后获得球形粉末；其中不规则粉末的粒度为30um～100um，其中片状碳粉的粒度为0.1um～5um；S3：将制得的球形粉末放入球磨机中球磨2～6小时，获得球磨后粉末；S4：将球磨后粉末在还原气氛下退火，获得退火后粉末；其中退火温度250℃～400℃；S5：将退火后粉末进行筛分，筛分出粗粒度：15um～60um的粉末和细粒度：1um～8um的粉末；S6：按照粗粒度：细粒度的质量比为6:4～7:3进行复配，得到复配材料；S7：将复配材料与粒径为8um～25um的纳米晶材料FeSiBM1M2混合，得到最终级配材料；其中纳米晶材料FeSiBM1M2占最终级配材料重量的10wt％～25wt％，其中纳米晶材料中的M1为Cu、Ag、Au中的至少一种，其中M2为Nb、Zr、Mo、Sn中的至少一种；其中Fe的质量比89wt％～95.5wt％，其中Si的质量比为2.5wt％～5.0wt％，其中B的质量比为1.0wt％～3.0wt％，其中M1的质量比为0.5wt％～1.5wt％，其中M2的质量比为0.5wt％～1.5wt％；S8：将级配材料与包覆树脂、蜡粉混合形成造粒粉末，即低压一体成型电感磁体材料；其中包覆树脂占造粒粉末质量的比例为1.8wt％～4.8wt％，其中蜡占造粒粉末质量的比例为0.01wt％～0.1wt％。2.根据权利要求1所述的一种低压一体成型电感磁体材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S8为：将级配材料与包覆树脂、蜡粉、气相硅混合形成造粒粉末，即低压一体成型电感磁体材料；其中包覆树脂占造粒粉末质量的比例为1.8wt％～4.8...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟超雄，张耀，
申请(专利权)人：深圳市百斯特电子有限公司，
类型：发明
国别省市：