【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁性材料，涉及一种绝缘包覆的磁性粉末及其制造方法与用途。
技术介绍
1、一体成型电感的出现，旨在满足电子类产品对于小尺寸、高性能的要求，其作为电子类产品中的重要电子元器件之一，在高科技迭代的背景下，得到了快速发展和广泛应用。
2、一体电感相比传统的线圈电感具有更小巧的体积、更高的集成化、更高的传输效率等优势。其通过采用独特的结构和材料，能够实现更低的能量损耗和更高的磁耦合效率，从而提高电子系统的整体效能，此外，它还需具备更强的耐高温性能和抗环境干扰能力，以便在更复杂的工作环境中正常使用。
3、为此，现有技术往往对制作一体电感的磁性粉末进行绝缘防锈处理，例如cn111974987b公开了一种软磁粉末的绝缘包覆方法，其制备方法会使用铬酸铵，增加铬元素的使用会对人与环境造成负面影响，其次需要在较高温度下进行反应，所需功耗较高。cn114068123a公开了一种软磁粉末复合物、磁粉芯材料及基于有机物长成的绝缘包覆方法，其在制备过程使用tris-hcl缓冲溶液，并需要对ph进行相应调控，工序复杂而影响大规模生产且存在污染环境等风险。
4、目前，一体电感常使用的原料是铁硅铬软磁材料，而为了增加其饱和磁感应强度，会减少原料中硅与铬的添加量，这样会对防锈绝缘效果产生负面影响。通常的防锈绝缘工艺以磷酸盐包覆为主要方法，但水雾化法制造铁硅铬粉末球形度较低，此绝缘包覆法会导致后续粉体的压制成型过程中，引起绝缘层破裂而影响绝缘效果，而使用球形度较高的气雾化法铁硅铬粉末，不利于控制成本。
5、
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种绝缘包覆的磁性粉末及其制造方法与用途，所述绝缘包覆的磁性粉末包括磁性粉末本体，以及在磁性粉末本体上的依次设置的第一包覆层及第二包覆层；所述第一包覆层包括无机粉料物理沉积层，所述第二包覆层包括磷酸盐化学转化层；本专利技术对磁性粉末实施物理沉积及化学包覆等多重包覆，适用于球形度低的磁性粉末包覆，所得绝缘包覆层厚度可控且致密，在恶劣工况下发挥物理隔绝及电化学防腐蚀多重作用，可以有效防止闪蚀并具有长期防锈性，所述制造方法绝缘原料用量少，工艺简单，适宜大批量生产。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种绝缘包覆的磁性粉末，所述绝缘包覆的磁性粉末包括磁性粉末本体，以及依次包覆在磁性粉末本体上的第一包覆层及第二包覆层；所述第一包覆层包括无机粉料物理沉积层，所述第二包覆层包括磷酸盐化学转化层。
4、本专利技术对磁性粉末实施物理沉积及化学包覆，以形成无机绝缘包覆层(对应无机粉料物理沉积层)和有机绝缘包覆层(磷酸盐化学转化层)的多重包覆结构，其中，第一层包覆层通过物理沉积包覆无机粉料起到物理隔绝作用，第二层包覆层利用化学转化形成的复杂磷酸盐膜层以起到抗电化学腐蚀的作用，通过设置特别适用于球形度低的磁性粉末包覆，所得绝缘包覆层厚度可控且致密，在恶劣工况下发挥物理隔绝及电化学防腐蚀多重作用，可以有效防止闪蚀并具有长期防锈性，所述制造方法绝缘原料用量少，工艺简单，适宜大批量生产。
5、以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。
6、作为本专利技术优选的技术方案，所述无机粉料物理沉积层的成分包括钼酸钠、钼酸铵、三氧化二铬、二氧化硅、二氧化钛、三聚磷酸铝、硫酸钡、硬脂酸锌或硬脂酸锂中的至少一种，所述组合典型但非限制性的实例包括钼酸钠与钼酸铵的组合、三氧化二铬与二氧化硅的组合、二氧化硅与二氧化钛的组合、二氧化钛与三聚磷酸铝的组合、二氧化硅与硫酸钡的组合或硬脂酸锌与硬脂酸锂的组合。
7、第二方面，本专利技术提供了一种第一方面所述的绝缘包覆的磁性粉末的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：
8、将磁性粉末、偶联剂和溶剂混合，得到悬液；
9、将所得悬液与无机粉料原料混合，进行烘烤，形成第一包覆层，得到粉料；
10、将粉料与磷酸盐化学转化原料混合，进行烘烤，形成第二包覆层，得到绝缘包覆的磁性粉末。
11、本专利技术所述制造方法首先利用偶联剂的双向基团改性原粉，使偶联剂的一端附着于磁性粉末基体，即使氨基先物理吸附于粉体表面，同时利用硅烷偶联剂的水解、脱水缩合与磁性粉末基体形成共价键，而偶联剂的另一端吸附无机粉料，如二氧化硅，因此，可以形成无机粉料物理沉积的均匀包覆层，但是，如果仅通过无机粉料物理沉积达到比较好的绝缘和防锈效果，需要较大量的无机粉料或其原料，这不仅降低磁粉后续压制成型为磁芯结构件的磁导率，且抗电化学腐蚀的绝缘效果并不明显；而由于磷酸盐化学转化膜虽然结合力较强，但这种膜空隙较大，只使用磷酸盐化学转化膜的绝缘和防锈效果也难以达到理想的绝缘和防锈效果，而如果先形成磷酸盐化学转化膜再形成物理沉积层，会导致物理沉积的无机粉料只有一部分沉积到了转化膜上，而影响整体均匀性。因此，本专利技术所述制造方法先形成物理沉积层，后通过磷酸盐处理，在磁粉表面形成复杂的化学转化膜，将物理包覆层与化学包覆层两部分结合起来，进而在尽可能不降磁性能的情况下起到优异的综合绝缘防锈效果。同时，由于物理沉积包覆层由纳米级别的无机粉料构成，其包覆更加均匀，其可以作为第二包覆层的化学转化膜的缓冲层，防止第二层高温开裂或因存在孔隙而导致外界腐蚀性介质进入，因此，可以起到双重保护的效果。
12、使用本专利技术所述制造方法对金属软磁材料进行多层绝缘包覆处理可以增大其耐压值，更适用于高频率、大电流环境，该方法对于气雾化铁硅铬磁粉能提供一定的直流偏置叠加能力；在经过了有机和无机多层绝缘包覆后，能有效防止高温环境下常规热固性树脂的失效，而导致磁粉防锈效果大幅降低的问题，因此，所述制造方法所得绝缘包覆的磁性粉末可适用较高温度的复杂环境，起到优异的防锈效果。
13、以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。
14、作为本专利技术优选的技术方案，所述制造方法还包括混合所述磁性粉末、偶联剂和溶剂时，还加入辅料同时混合。
15、使用偶联剂对磁性粉末进行改性时，优选在ph保持在弱碱性的体系中进行。
16、优选地，所述偶联剂占所述磁性粉末的质量的0.2％～0.4％，例如0.2％、0.22％、0.24％、0.26％、0.28％、0.3％、0.32％、0.34％、0.36％、0.38％或0.4％等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
17、优选地，所述偶联剂包括kh550、kh560、kh570、kh792或kh1731中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例包括kh550与k本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种绝缘包覆的磁性粉末，其特征在于，包括磁性粉末本体，以及依次包覆在磁性粉末本体上的第一包覆层及第二包覆层；所述第一包覆层包括无机粉料物理沉积层，所述第二包覆层包括磷酸盐化学转化层。
2.根据权利要求1所述的绝缘包覆的磁性粉末，其特征在于，所述无机粉料物理沉积层的成分包括钼酸钠、钼酸铵、三氧化二铬、二氧化硅、二氧化钛、三聚磷酸铝、硫酸钡、硬脂酸锌或硬脂酸锂中的至少一种。
3.一种权利要求1或2所述的绝缘包覆的磁性粉末的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括混合所述磁性粉末、偶联剂和溶剂时，还加入辅料同时混合；
5.根据权利要求3或4所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：将所得悬液与无机粉料原料混合时，还加入辅料同时混合；
6.根据权利要求3-5任意一项所述的制造方法，其特征在于，所述无机粉料原料占所述磁性粉末的0.1％～0.5％；
7.根据权利要求3-6任意一项所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：所述磷酸盐化
8.根据权利要求3-7任意一项所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：混合所述磷酸盐化学转化原料之后，先进行水浴搅拌得到松散料，再进行所述烘烤；
9.一种磁性结构件，其特征在于，含有权利要求1或2所述的绝缘包覆的磁性粉末或含有权利要求3-8任意一项所述的制造方法得到的绝缘包覆的磁性粉末。
10.一种制造权利要求9所述的磁性结构件的方法，其特征在于，所述方法包括：将绝缘包覆的磁性粉末与热固性树脂混合，进行造粒及干燥，得到造粒料，对造粒料进行成型压制，得到磁性结构件；
...【技术特征摘要】
1.一种绝缘包覆的磁性粉末，其特征在于，包括磁性粉末本体，以及依次包覆在磁性粉末本体上的第一包覆层及第二包覆层；所述第一包覆层包括无机粉料物理沉积层，所述第二包覆层包括磷酸盐化学转化层。
2.根据权利要求1所述的绝缘包覆的磁性粉末，其特征在于，所述无机粉料物理沉积层的成分包括钼酸钠、钼酸铵、三氧化二铬、二氧化硅、二氧化钛、三聚磷酸铝、硫酸钡、硬脂酸锌或硬脂酸锂中的至少一种。
3.一种权利要求1或2所述的绝缘包覆的磁性粉末的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括混合所述磁性粉末、偶联剂和溶剂时，还加入辅料同时混合；
5.根据权利要求3或4所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：将所得悬液与无机粉料原料混合时，还加入辅料同时混合；
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖强，刘家良，常良，段亚承，沈可，
申请(专利权)人：惠州铂科实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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