【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于软磁材料领域，涉及一种铁镍磁粉芯的制作方法，尤其涉及一种磁导率为μ＝60左右的低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯的制作方法。
技术介绍
1、在现有软磁材料中，硅钢带材铁芯在中高频率使用，其涡流损耗大；非晶纳米晶带材磁芯在中高频时，涡流损耗和噪音大，且其饱和磁感应强度不足；铁氧体磁芯在于其饱和磁感应强度较低，只有500mt左右，在大电流大功率应用场合，磁芯容易出现饱和而无法使用。
2、而磁粉芯作为一种新型的软磁材料，其磁通密度高抗饱和能力强，磁致伸缩趋向于零，设计上可以减少体积降低噪音，其涡流损耗低，频率和温度稳定性好，无热老化特性，因其粉末冶金特性，可压制和加工成各种异形器件。磁粉芯主要应用于pc电源、电源适配器、ups不间断电源、一般工业电源输出电感，变频空调pfc电感、服务器电源，随着新能源领域的发展，而磁粉芯可以在大电流大功率领域的优势，更广泛的应用于光伏逆变器升压电感、新能源汽车车载充电机、直流充电桩等风电、太阳能和新能源汽车领域。
3、磁粉芯也称为粉末磁芯，是由金属铁磁性粉末和绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料，具有高的饱和磁感应强度。其铁磁性颗粒很小又被非磁性绝缘膜物质包覆，因此可以隔绝涡流，适用于较高频率，具有低的损耗特性。其颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特性，同时具有非常好的直流叠加特性。由于颗粒尺寸小，基本上不发生聚肤现象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。磁粉芯的磁电性能主要取决于粉末的磁导率、颗粒的大小和形状以及其填充系数、绝缘介质和含量、成型压力
4、磁粉芯主要有铁硅铝、铁硅、铁镍、铁镍钼等分类，硅铝磁粉芯磁粉芯的损耗低，但饱和磁感应强度不足，铁硅磁粉芯的饱和磁感应强度高，但损耗较高，而铁镍磁粉芯具有高的饱和磁感应强度(1.6t)，同时具有较低的磁芯损耗，在要求更高的使用领域，如通讯电源、高效率服务器电源、特种电源以及新能源汽车及其车载充电机上，能够发挥出更优良的高效大功率应用特性。
5、专利号为cn106205929a、cn107578874a和cn113948264a的专利主要通过磷酸磷化后成化学氧化层，然后再进行二氧化硅系列粘接剂进行二次包覆而得到绝缘铁镍粉末，再进行压制-退火-喷涂而得到不同磁导率的铁镍磁粉芯。因磷化钝化过程中的粉末氧化特性，可以得到优良的直流叠加特性，但它们的磁芯损耗仍比较高(570-945mw/cc@100khz,100mt)，因此如何在保证直流叠加特性良好的前提下，进一步降低磁芯损耗以提高铁镍磁粉芯的性能，即为本申请所需要解决的问题。
技术实现思路
1、基于
技术介绍
中的内容，本专利技术提供了一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯的制作方法，包括以下步骤：
2、s1.熔炼雾化制粉：按重量份数称取40-50份的镍锭和50-60份的铁锭，加入中频感应炉中进行熔炼混合，清除浮于表面的杂质后，经过氮气雾化制粉，得到不同粒度的铁镍磁粉；
3、s2.磁粉粒度组配：先使用泰勒筛网对上述铁镍磁粉进行粒度筛分，然后按照-400目：-325目至+400目：-250目至+325目：-200目至+250目＝37-42：15-20：26-31：12-17的比例进行不同粒度铁镍磁粉的组配混合，按照泰勒标准筛制，目数前加正负号则表示能否漏过该目数的网孔，负数表示能漏过该目数的网孔，即颗粒尺寸小于网孔尺寸，而正数表示不能漏过该目数的网孔，即颗粒尺寸大于网孔尺寸；
4、s3.第一层绝缘包覆：添加纳米云母、氮化硅和木质素到s2步骤中组配好的铁镍磁粉中，搅拌30分钟使混合均匀，继续添加硅酸盐溶液到上述铁镍磁粉中，该硅酸盐溶液具体为硅酸钾溶液，并同时添加铁镍磁粉重量10％的去离子水，继续搅拌均匀后，加热保温烘干，在铁镍磁粉表面包覆一层非磁性包覆薄膜；
5、所述纳米云母加入量为铁镍磁粉重量的0.2％-0.4％，所述氮化硅加入量为铁镍磁粉重量的0.06％-0.1％，所述木质素加入量为铁镍磁粉重量的0.008％-0.013％，所述硅酸盐溶液为硅酸钾溶液，硅酸钾溶液中硅酸钾的加入量为铁镍磁粉重量的0.3％-0.5％；
6、所述加热保温按以下梯度进行：加热至40-60℃保温20-40分钟，加热至70-90℃保温20-40分钟，加热至110-130℃保温20-40分钟，加热至190-210℃保温110-130分钟；
7、s4.第二层绝缘包覆：待铁镍磁粉第一层包覆的绝缘物固化后，先冷却到常温，再重复s3的步骤进行第二层绝缘物的包覆；
8、s5.第三层绝缘包覆：待铁镍磁粉第二层包覆的绝缘物固化后，先冷却到常温，再重复s3的步骤进行第三层绝缘物的包覆；
9、s6.压制成型：将s5步骤中包覆有三层绝缘物的铁镍磁粉模压成型，得到铁镍磁粉芯，所述模压的单位压力为15-23t/cm2；具体用压机在模具内压制成型，可压制成外径x内径x高度为26.92mmx14.73mmx11.18mm的环状的铁镍磁粉芯；从权：在通过模具压制成型前还需向包覆有绝缘物的铁镍磁粉中添加硬脂酸锌脱模剂，硬脂酸锌脱模剂添加量为包覆有绝缘物的铁镍磁粉重量的0.3-1.0％；
10、s7.烘烤退火：将s6步骤中压制好的铁镍磁粉芯进行烘烤退火处理，先250℃温度下烘烤2小时进行脱脂，然后再在n2+h2的还原性保护气氛下进行高温退火，所述高温退火温度为650-740℃，退火保温50-70分钟；
11、s8.含浸树脂填充固化：将退火后的铁镍磁粉芯进行含浸树脂处理，具体在真空中含浸，所述含浸树脂为酚醛树脂，含浸真空压力为100-300mtorr，真空含浸时间为10-30分钟，含浸处理后在180-250℃温度下烘烤2个小时进行固化处理；将上述含浸树脂填充于铁镍磁粉芯的微孔间隙内，能够提高磁粉芯的强度，也能改善绝缘介质的绝缘特性；
12、s9.涂装：通过加热滚涂的方式在铁镍磁粉芯的表面涂敷一层环氧树脂，该环氧树脂涂层厚度为0.15-0.45mm，以达到绝缘耐压的作用，最后烘干后即可得到本申请所述的一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯。
13、该低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯，其直流叠加特性dc bias@100oe为80％-85％，其磁芯损耗@50khz,100mt为230-260mw/cc。
14、通过以上技术方案，本专利技术至少包括以下有益效果：
15、本专利技术选择一定颗粒分布比的铁镍磁粉，并用高绝缘特性的绝缘介质，对铁镍磁粉颗粒进行无机绝缘包覆，达到非磁性薄膜把磁芯的微小颗粒进行绝缘包覆，降低颗粒间的涡流损耗，提高高频下的磁特性，获得了优良的低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯。
16、具体通过特定磁粉粒度组配的手段配合上恰当模压的单位压力，使得其磁粉粒度和间隙的分布更加合理，高温退火后，能获得更好的晶界结构，能有效改善该铁镍磁粉芯的直流叠加特性，降低在高频时的涡流损耗，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯的制作方法，其特征在于：S3步骤中，所述纳米云母加入量为铁镍磁粉重量的0.2％-0.4％，所述氮化硅加入量为铁镍磁粉重量的0.06％-0.1％，所述木质素加入量为铁镍磁粉重量的0.008％-0.013％，所述硅酸盐溶液为硅酸钾溶液，硅酸钾溶液中硅酸钾的加入量为铁镍磁粉重量的0.3％-0.5％。
3.根据权利要求1所述的一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯的制作方法，其特征在于：S3步骤中，所述加热保温按以下梯度进行：加热至40-60℃保温20-40分钟，加热至70-90℃保温20-40分钟，加热至110-130℃保温20-40分钟，加热至190-210℃保温110-130分钟。
4.根据权利要求1所述的一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯的制作方法，其特征在于：S6步骤中，在通过模具压制成型前还需向包覆有绝缘物的铁镍磁粉中添加硬脂酸锌脱模剂，硬脂酸锌脱模剂添加量为包覆有绝缘物
5.根据权利要求1所述的一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯的制作方法，其特征在于：S8步骤中，所述铁镍磁粉芯在真空中含浸树脂处理，含浸树脂为酚醛树脂，含浸真空压力为100-300mTorr，真空含浸时间为10-30分钟，含浸处理后是在180-250℃温度下烘烤固化处理。
6.根据权利要求1所述的一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯的制作方法，其特征在于：S9步骤中，涂敷的树脂为环氧树脂，环氧树脂的涂层厚度为0.15-0.45mm。
7.一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯，其特征在于：按照权利要求1-6任一项方法制得，其直流叠加特性DC BIAS@100Oe为80％-85％，其磁芯损耗@50kHz,100mT为230-260mw/cc。
...【技术特征摘要】
1.一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯的制作方法，其特征在于：s3步骤中，所述纳米云母加入量为铁镍磁粉重量的0.2％-0.4％，所述氮化硅加入量为铁镍磁粉重量的0.06％-0.1％，所述木质素加入量为铁镍磁粉重量的0.008％-0.013％，所述硅酸盐溶液为硅酸钾溶液，硅酸钾溶液中硅酸钾的加入量为铁镍磁粉重量的0.3％-0.5％。
3.根据权利要求1所述的一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯的制作方法，其特征在于：s3步骤中，所述加热保温按以下梯度进行：加热至40-60℃保温20-40分钟，加热至70-90℃保温20-40分钟，加热至110-130℃保温20-40分钟，加热至190-210℃保温110-130分钟。
4.根据权利要求1所述的一种低磁芯损耗且直流叠加特性良好的铁镍磁粉芯的制作方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：包玲玉，郑万进，包敢锋，
申请(专利权)人：无锡市凯丰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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