CN108831731A - 一种耐高温的磁粉芯 - Google Patents

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应俊
李水超
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Abstract

一种耐高温的磁粉芯，包括以下制备过程：步骤1：将被球磨机处理后的铁硅在500℃的温度下快速烘干；步骤2：将磷酸、酒精与铁硅粉在常温下混合搅拌30min，直到酒精挥发完全；铁硅与磷酸的重量比为100:10~15，铁硅与酒精的重量比为100:0.1~0.5；步骤3：进一步加入树脂作为粘结剂，加入滑石粉作为润滑剂在温度180℃的条件下进行5min搅拌，保证时间较短，防止液体状的树脂焦烧；铁硅粉与树脂的重量比为100:0.05~0.2；铁硅粉与润滑粉的重量比为100:0.1~0.5；步骤4：经过步骤3的搅拌后在20bar的压力下压制成型，喷涂环氧树脂膜，得到成品。

Description

一种耐高温的磁粉芯
技术领域
本发明涉及磁芯技术领域，具体涉及一种耐高温的磁芯。
背景技术
磁粉芯是指将铁磁性粉末与绝缘粘结剂混合压制而成的复合软磁材料，根据材质不同，其主要有坡莫合金磁粉芯、铁粉芯和铁硅铝磁粉芯等。传统的磁粉芯的制备方法为用磷酸等绝缘材料绝缘包覆，再添加环氧树脂等粘结剂，调制好粉料后压制成型，低温热处理（200℃以下）制作而成。一般的磁粉芯使用温度为-55℃~125℃，但是在一些场合，要求使用温度达到200℃。
现有技术中吗，为了使得使用温度能过达到200℃，采取的方法选择合适的粘结材料和表面涂层，解决热老化的问题，而产生热老化最本质的原因是有机粘结剂在高温情况下产生热分解，使得粘结剂绝缘效果散失，导致涡流损耗增加，同时由于绝缘不充分，在高温情况下贴心易产生氧化反应，导致磁芯应力不断上升，从而导致磁滞损耗增加。同时，在现有的工艺中，为了降低直流损耗，会适当的升高热处理温度和延长热处理时间，但是这又会造成直流叠加性能的下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温的磁芯，其以铁硅代替现有技术中的碳晶铁粉为原料制备了一种耐高温的磁芯，并且其具有较高的磁导率、较低的损耗和较好的直流叠加特性。
一种耐高温的磁芯，包括以下制备过程：
步骤1：将被球磨机处理后的铁硅在500℃的温度下快速烘干，此步骤是为了去除铁硅中的残余水分或残余的其他具有活性的化学物质，防止在包覆的过程中，与磷酸发生反应；
步骤2：将磷酸、酒精与铁硅粉在常温下混合搅拌30min，直到酒精挥发完全；铁硅与磷酸的重量比为100:10~15，铁硅与酒精的重量比为100:0.1~0.5；本步骤中，用磷酸对铁硅粉进行绝缘包覆，其中磷酸选择的用量远远大于其常规用量（100:0.5~1.5），增加磷酸用量的目的是保证磷酸进行绝缘包覆的基础上有足够的磷酸能够吸附树脂中的阳离子，从而使得自由电荷增加以达到降低损耗的目的；
步骤3：进一步加入树脂作为粘结剂，加入滑石粉作为润滑剂在温度180℃的条件下进行5min搅拌，保证时间较短，防止液体状的树脂焦烧；铁硅粉与树脂的重量比为100:0.05~0.2；铁硅粉与润滑粉的重量比为100:0.1~0.5；
步骤4：经过步骤3的搅拌后在20bar的压力下压制成型，喷涂一层环氧树脂膜，得到成品。
一种耐高温的磁芯，包括以下制备过程：
步骤1：将被球磨机处理后的铁硅在500℃的温度下快速烘干，此步骤是为了去除铁硅中的残余水分或残余的其他具有活性的化学物质，防止在包覆的过程中，与磷酸发生反应；铁硅粉为100目；
步骤2：将磷酸、酒精与铁硅粉在常温下混合搅拌30min，直到酒精挥发完全；铁硅与磷酸的重量比为100:12，铁硅与酒精的重量比为100:0.3；本步骤中，用磷酸对铁硅粉进行绝缘包覆，其中磷酸选择的用量远远大于其常规用量（100:0.5~1.5），增加磷酸用量的目的是保证磷酸进行绝缘包覆的基础上有足够的磷酸能够吸附树脂中的阳离子，从而使得自由电荷增加以达到降低损耗的目的；
步骤3：进一步加入树脂作为粘结剂，加入滑石粉作为润滑剂在温度180℃的条件下进行5min搅拌，保证时间较短，防止液体状的树脂焦烧；铁硅粉与树脂的重量比为100:0.1；铁硅粉与润滑粉的重量比为100:0.3；
步骤4：经过步骤3的搅拌后在20bar的压力下压制成型，喷涂一层环氧树脂膜，得到成品。
本发明优选铁硅的目数及其与辅剂的比例，并配合工艺参数保证其有高磁导率、低损耗、直流叠加性能好，可在200℃的温度工作。
具体实施方式
实施例1
一种耐高温的磁芯，包括以下制备过程：
步骤1：将被球磨机处理后的铁硅在500℃的温度下快速烘干；铁硅粉为100目；
步骤2：将磷酸、酒精与铁硅粉在常温下混合搅拌30min，直到酒精挥发完全；铁硅与磷酸的重量比为100:12，铁硅与酒精的重量比为100:0.3；步骤3：进一步加入树脂作为粘结剂，加入滑石粉作为润滑剂在温度180℃的条件下进行5min搅拌，保证时间较短，防止液体状的树脂焦烧；铁硅粉与树脂的重量比为100:0.1；铁硅粉与润滑粉的重量比为100:0.3；
步骤4：经过步骤3的搅拌后在20bar的压力下压制成型，喷涂一层环氧树脂膜，得到成品。
本实施例所述耐高温磁芯在200℃条件下，持续使用时间达到15000小时；在在100KHZ的条件下磁导率为160，损耗为223，在1000e的条件下，DC-Bias为55%。
实施例2
步骤1：将被球磨机处理后的铁硅在500℃的温度下快速烘干；铁硅粉为100目；
步骤2：将磷酸、酒精与铁硅粉在常温下混合搅拌30min，直到酒精挥发完全；铁硅与磷酸的重量比为100:10，铁硅与酒精的重量比为100:0.1；
步骤3：进一步加入树脂作为粘结剂，加入滑石粉作为润滑剂在温度180℃的条件下进行5min搅拌，保证时间较短，防止液体状的树脂焦烧；铁硅粉与树脂的重量比为100:0.05；铁硅粉与润滑粉的重量比为100:0.1；
步骤4：经过步骤3的搅拌后在20bar的压力下压制成型，喷涂一层环氧树脂膜，得到成品。
本实施例所述耐高温磁芯在200℃条件下，持续使用时间达到15000小时；在100KHZ的条件下磁导率为155，100KHZ/100mT的条件下损耗为248，在1000e的条件下，DC-Bias为50.09%。
实施例3
步骤1：将被球磨机处理后的铁硅在500℃的温度下快速烘干；铁硅粉为100目；
步骤2：将磷酸、酒精与铁硅粉在常温下混合搅拌30min，直到酒精挥发完全；铁硅与磷酸的重量比为100: 15，铁硅与酒精的重量比为100: 0.5；
步骤3：进一步加入树脂作为粘结剂，加入滑石粉作为润滑剂在温度180℃的条件下进行5min搅拌，保证时间较短，防止液体状的树脂焦烧；铁硅粉与树脂的重量比为100: 0.2；铁硅粉与润滑粉的重量比为100: 0.5；
步骤4：经过步骤3的搅拌后在20bar的压力下压制成型，喷涂一层环氧树脂膜，得到成品。
本实施例所述耐高温磁芯在200℃条件下，持续使用时间达到15000小时；在100KHZ的条件下磁导率为145，100KHZ/100mT的条件下损耗为236，在1000e的条件下，DC-Bias为52.53%。
值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种耐高温的磁芯，其特征在于，包括以下制备过程：
步骤1：将被球磨机处理后的铁硅在500℃的温度下快速烘干，此步骤是为了去除铁硅中的残余水分或残余的其他具有活性的化学物质，防止在包覆的过程中，与磷酸发生反应；
步骤2：将磷酸、酒精与铁硅粉在常温下混合搅拌30min，直到酒精挥发完全；铁硅与磷酸的重量比为100:10~15，铁硅与酒精的重量比为100:0.1~0.5；本步骤中，用磷酸对铁硅粉进行绝缘包覆，其中磷酸选择的用量远远大于其常规用量（100:0.5~1.5），增加磷酸用量的目的是保证磷酸进行绝缘包覆的基础上有足够的磷酸能够吸附树脂中的阳离子，从而使得自由电荷增加以达到降低损耗的目的；
步骤3：进一步加入树脂作为粘结剂，加入滑石粉作为润滑剂在温度180℃的条件下进行5min搅拌，保证时间较短，防止液体状的树脂焦烧；铁硅粉与树脂的重量比为100:0.05~0.2；铁硅粉与润滑粉的重量比为100:0.1~0.5；
步骤4：经过步骤3的搅拌后在20bar的压力下压制成型，喷涂环氧树脂膜，得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温的磁芯，其特征在于，包括以下过程：
步骤1：将被球磨机处理后的铁硅在500℃的温度下快速烘干，此步骤是为了去除铁硅中的残余水分或残余的其他具有活性的化学物质，防止在包覆的过程中，与磷酸发生反应；
步骤2：将磷酸、酒精与铁硅粉在常温下混合搅拌30min，直到酒精挥发完全；铁硅与磷酸的重量比为100:12，铁硅与酒精的重量比为100:0.3；本步骤中，用磷酸对铁硅粉进行绝缘包覆，其中磷酸选择的用量远远大于其常规用量（100:0.5~1.5），增加磷酸用量的目的是保证磷酸进行绝缘包覆的基础上有足够的磷酸能够吸附树脂中的阳离子，从而使得自由电荷增加以达到降低损耗的目的；
步骤3：进一步加入树脂作为粘结剂，加入滑石粉作为润滑剂在温度180℃的条件下进行5min搅拌，保证时间较短，防止液体状的树脂焦烧；铁硅粉与树脂的重量比为100:0.1；铁硅粉与润滑粉的重量比为100:0.3；
步骤4：经过步骤3的搅拌后在20bar的压力下压制成型，喷涂环氧树脂膜，得到成品。
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