【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及软磁材料工艺的，特别是涉及一种金属磁粉芯高磁导率生产工艺。
技术介绍
1、金属软磁粉芯（smcs）是由微米级铁磁性粉末与绝缘介质均与混合压制而成的一种软磁复合材料，该种复合材料所制成的磁芯内部存在非磁性相，即粉体间间隙、绝缘介质，这些相使得磁通在磁芯中分布不均匀。当磁通发生变化时，首先会集中于低磁阻路径变化，即磁粉间隙最小的路径；当这些区域变化趋于饱和后，磁通增加，移动到未饱和路径。磁粉芯制造较为灵活，在室温下通过单向施压即可得到，且在压制阶段可选择所需形状。它们主要用来增加电感线圈的磁通量，在功率分配中起着关键作用，实现了电能与电能之间、电能与机械能之间的转换，是微波通信的基础，也是信息系统中数据转换和存储的材料。当金属软磁粉芯应用于电路中时，一般起着滤波、震荡、储能等作用。如储能，粉芯在电路工作时，线圈中电流经流产生磁场，由于外磁场的作用，粉芯逐渐磁化，从而存储磁能；当电路短路时，根据法拉第磁生电原理，粉芯释放储存的磁能，在线圈中产生电流，实现电磁能量转换，并且由于电感中电流不能突变的特点，电路中输出电流波形平滑，更好地保护了电路中的元器件。与传统磁材料相比，金属软磁复合材料具有高磁导率、高饱和磁化强度、低损耗等优点，其性能介于铁氧体和硅钢片之间，电磁转换效率高于铁氧体，适用于中高频，在一定程度上能够弥补目前市场上的空白部分，主要应用于大容量的开关电源领域。
2、绝缘包覆是软磁粉芯制备工艺中的核心工序，包覆效果与软磁粉芯的电阻率、损耗、磁导率紧密相关，可分为有机包覆、无机包覆、有机无机相结合包覆三种
3、基于此，中国专利技术专利cn104028751b公开了一种金属软磁复合材料的高绝缘性绝缘包覆处理方法。该方法采用乙二醇镁为镁源，通过溶胶凝胶法制备了氧化镁层，但该工艺过程复杂苛刻，不利于批量生产，其所制得的软磁复合材料散热性能较差，损耗较大。
4、此外，另一中国专利技术专利cn10324740b公开了一种金属软磁复合材料的制备方法，其采用纳米氧化物分散液对金属磁粉进行绝缘包覆。该方法存在分散液稳定性差，纳米颗粒对磁粉的粘结性欠佳的问题，制得的软磁粉末绝缘性差，直流偏置性能提升，但损耗增大。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对如何解决现有技术所存在的损耗高以及磁导率低的技术问题，提供一种金属磁粉芯高磁导率生产工艺。
2、一种金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其包括如下步骤：
3、s1：按预设的配比准备如下物料：fesicr粉末、cip粉末、丙酮、硬脂酸锌、环氧树脂w-6c、二水合草酸以及四水乙酸镁；
4、s2：粉末筛选，筛选出-500目的fesicr粉末与-1000目的cip粉末，按预设配比分别准备好-500目的fesicr粉末与-1000目的cip粉末；
5、s3：绝缘包覆，将四水乙酸镁与二水合草酸作为原料，通过溶胶凝胶法先将mgo包覆在fesicr粉末表面后，再将mgo包覆fesicr粉末与cip粉末按预设配比混合于器皿中；然后，用占磁粉质量为2wt.%的环氧树脂w-6c与预设量的丙酮溶液均加入前述器皿中，并对混合体系搅拌至干，以得到包覆完成的磁粉末；
6、s4：压制成型，在完成包覆的磁粉末中均匀混合占磁粉质量为0.5wt.%的硬脂酸锌采用600mpa保压1min的冷压方式制备磁芯坯件；
7、s5：热处理，用真空热处理的方式将粉芯于200℃下恒温保温1h，随后，在室温、真空的条件下等待其完全冷却至室温，从而制备一种具有高磁导率的金属磁粉芯产品。
8、进一步的，步骤s1与步骤s2中，分别准备磁性物质和非磁芯物质，其中，磁性物质为-500目的fesicr粉末与-1000目的cip粉末；非磁性物质为mgo、环氧树脂w-6c以及硬脂酸锌；按质量份计，非磁性物质的投入比例占磁芯物质的总量为2.5wt.%或4.5wt.%。
9、进一步的，步骤s3至s5具体为：
10、在反应釜中将预设量的四水乙酸镁溶于预设量的无水乙醇后，将预先备好的mgo加入反应釜中，机械搅拌1.5h，待反应釜中的溶液变澄清透明后，加入预先备好的fesicr粉末，继续搅拌0.5h；
11、接着，另取器皿将预设量的二水合草酸溶于预设量的无水乙醇中以配制成草酸乙醇溶液；然后，再将该草酸乙醇溶液逐滴滴加入前述的反应釜中，待该反应釜中出现白色絮状物质包覆于fesicr粉末的表面后，将反应釜中的溶液抽滤、烘干以得到mgo前驱体包覆粉末；
12、然后，将mgo前驱体包覆粉末在700℃下进行真空退火处理，制备得到mgo包覆粉末，再将mgo包覆粉末与预先备好的cip粉末混合均匀待用；再将混合粉末使用环氧树脂w-6c进行包覆，并令包覆完成的混合粉末与硬脂酸锌混合均匀后待用；
13、最后，将制备的混合粉末放置于压制模具中，于600mpa下保压1min以压制成型，并于200℃下真空退火1h，得到成品。
14、具体的，按质量份计，cip粉末占总磁性物质的量为0wt.%至40wt.%。
15、具体的，硬脂酸锌的投入量占总磁性物质质量的0.5wt.%。
16、具体的，mgo与环氧树脂w-6c的总投入量之和分别占总磁性物质质量的2wt.%或4wt.%。
17、具体的，四水乙酸镁的投入质量与mgo的投入质量相等。
18、具体的，按摩尔比计，二水合草酸的加入量与四水乙酸镁的加入量之比为1：1或2:1。
19、具体的，将混合粉末使用环氧树脂w-6c进行包覆时，先将环氧树脂w-6c溶于丙酮中，与再与混合的磁粉一起超声搅拌，待丙酮完全挥发后置于60℃的烘箱中烘干。
20、具体的，按质量份计，丙酮的投入量与环氧树脂w-6c的投入量的比例为1:1。
21、综上所述，本专利技术金属磁粉芯高磁导率生产工艺选用-500目的fesicr磁粉作为主体材料，通过溶胶凝胶法将mgo包覆在fesicr磁粉的表面后，再复配一定比例的-1000目cip磁粉；接着，利用环氧树脂进行绝缘包覆；使占磁粉质量2wt.%的环氧树脂w-6c先溶于丙酮中，再与混合的磁粉一起超声搅拌，待丙酮完全挥发后置于烘箱中烘干，粉芯热处理温度为200℃，成型压力为600mpa；由此，能有效改善粉芯单位体积损耗和有效磁导率。具体的，通过溶胶凝胶法在fesicr磁粉表面包覆上均匀致密的mgo绝缘层，结合环氧树脂包覆，可制备fesicr/mgo的复合粉芯料。其中，mgo绝缘层有效提升粉芯电阻率，成功降低了粉芯损耗；并且，其直流偏置性能得到显著提升，可高达96%。此外，mgo绝缘层增大了粉芯的散热性能，保护粉芯在大电流应用条件下不被烧坏，器件的可靠性和安全性得到更多保障。选用乙酸镁和草酸作为原料进行溶胶凝胶反应制备mgo绝缘层，该方法反应迅速，操作安全简便，具有良好的工业化生产应用的前景。其中1wt.%mgo浓度可提升磁粉芯24%的直流偏置性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于，其包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：步骤S3至S5具体为：
4.根据权利要求3所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：按质量份计，CIP粉末占总磁性物质的量为0wt.%至40wt.%。
5.根据权利要求4所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：硬脂酸锌的投入量占总磁性物质质量的0.5wt.%。
6.根据权利要求5所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：MgO与环氧树脂w-6c的总投入量之和分别占总磁性物质质量的2wt.%或4wt.%。
7.根据权利要求6所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：四水乙酸镁的投入质量与MgO的投入质量相等。
8.根据权利要求7所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：按摩尔比计，二水合草酸的加入量与四水乙酸镁的加入量之比为1：1或2:1。
9.根据权利要求8所述的金属磁粉
10.根据权利要求9所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：按质量份计，丙酮的投入量与环氧树脂w-6c的投入量的比例为1:1。
...【技术特征摘要】
1.一种金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于，其包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：步骤s3至s5具体为：
4.根据权利要求3所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：按质量份计，cip粉末占总磁性物质的量为0wt.%至40wt.%。
5.根据权利要求4所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：硬脂酸锌的投入量占总磁性物质质量的0.5wt.%。
6.根据权利要求5所述的金属磁粉芯高磁导率生产工艺，其特征在于：mgo与环氧树脂w-6c的总投入量之和分别占总磁性物质质量的2wt...
【专利技术属性】
技术研发人员：王理平，袁成，张国庭，
申请(专利权)人：惠州市安可远磁性器件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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