CN110176337A - 一种高填充率金属软磁粉料及其制备方法 - Google Patents

一种高填充率金属软磁粉料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高填充率金属软磁粉料及其制备方法，本发明属于被动电子元器件领域，一种高填充率金属软磁粉料，所述的金属软磁粉料包括有如下各重量比例的不同粒径的粉料：+60目粉料、+80目粉料、+100目粉料、+150目粉料、+200目粉料、+300粉料比例为(2‑2.1)：(3.9‑4.2)：(26.7‑29.4)：(42.8‑47.1)：(15.8‑20.2)：(2.78‑3.1)。本发明的有益效果在于，通过搭配不同大小的粉料，显著提高粉料填充率，减少了空隙，提高了密度。

Description

一种高填充率金属软磁粉料及其制备方法
技术领域
本发明属于被动电子元器件领域，特别涉及一种提高金属软磁粉填充率，提高软磁粉磁性能的技术。
背景技术
金属软磁粉料大量应用于一体成型电感中，磁粉性能对于一体成型电感至关重要，一体成型电感要求软磁粉料的磁性能以及均匀性要好，在粘接剂种类含量一定的情况下，磁性能主要取决于磁粉压制成型后磁体的密度。而成型过程中，一定容积型腔的粉料量控制着磁体的密度，在一定压力下压制成型磁体的密度要高，均匀性要好，这就要求：1、磁粉要求合适的粒度及配比，以利于提高磁体密度；2、磁粉流动性要好，以便粉料填充于模具型腔中，保证磁体的密度；3、磁粉一致性要高，以控制成型稳定性。
粉体颗粒之间的填充主要与颗粒的尺寸、孔隙率、含量百分比有关，在使用中的粉料往往呈非球形，自由堆积会产生拱桥现象，导致颗粒间空隙率增加。并且粉体一般都是由多种组分组成的，在多尺寸颗粒的随机堆积中，小颗粒趋向于填充在大颗粒形成的孔隙中，小颗粒含量太少或太多，反而不利于增加混合颗粒堆积密度，若颗粒间能形成紧密堆积结构，则大颗粒形成的空隙刚好被小颗粒填充，则能显著提高粉料填充率。颗粒堆积的孔隙结构和粒径优化有助于提高粉料填充率，因此粉体颗粒的尺寸级配至关重要。
发明内容
为解决上述提到的问题，本发明提供一种高填充率金属软磁粉料及其制备方法。
一种高填充率金属软磁粉料，所述的金属软磁粉料包括有如下各重量比例的不同粒径的粉料：+60目粉料、+80目粉料、+100目粉料、+150目粉料、+200目粉料、+300粉料比例为(2-2.1)：(3.9-4.2)：(26.7-29.4)：(42.8-47.1)：(15.8-20.2)：(2.78-3.1)。通过不同粒径的粉料的搭配，增加堆积密度。
本发明还提供一种高填充率金属软磁粉料的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：
1)初步造粒，使粉末具有一定的粒度分布：取稀释剂、可溶性磷酸盐、草酸加入到有机溶剂中，混合均匀后加入金属软磁粉，随后继续在室温下搅拌均匀，并在60℃～70℃烘干，烘干后进行100目过筛，随后取过筛后的细粉做准备。其中稀释剂、可溶性磷酸盐、草酸、有机溶剂和金属软磁粉的重量比为(0.25-0.35)：(0.28-0.33)：(0.05～0.09)：(10～200)：100；
2)二次造粒，优化粉末的粒度分布，提高粉料的合格率：将环氧树脂、偶联剂加入到有机溶剂中，混合均匀后加入步骤1中金属软磁粉，继续搅拌在60℃～70℃经60～240min烘干，其中环氧树脂、偶联剂和有机溶剂和步骤1中金属软磁粉的重量比为(0.1-3.5)：(0.01-1.00)：(10-200)：100；
3)过筛以及粉料级配：取步骤2中烘干的金属软磁粉，按照40目、60目、80目、100目、150目、200目、300目安装筛网并过筛，过筛后取+60目、+80目、+100目、+150目、+200目、+300目粉料，权利要求1中的比例进行搭配即可。
优选的，所述的可溶性磷酸盐为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸锌和/或磷酸。
优选的，所述的偶联剂为硅烷系偶联系、钛酸酯系偶联系和/或铝酸酯系偶联剂。
优选的，所述的稀释剂为酒精或水。
优选的，所述的有机溶剂为酒精、丙酮、丁酮和/或乙丁醇。
本发明的有益效果在于，通过搭配不同大小的粉料，显著提高粉料填充率，减少了空隙，提高了密度。
具体实施例
实施例1
1)取稀释剂酒精、磷酸锌、草酸加入到有机溶剂丙酮中，混合均匀后加入金属软磁粉，随后继续在室温下搅拌均匀，并在60℃烘干，烘干后进行100目过筛，使粉料具有初步的粒度分布，随后取过筛后的细粉做准备。其中稀释剂酒精、磷酸锌、草酸、丙酮和金属软磁粉的重量比为0.35：0.28：0.05：10：100；
2)将环氧树脂、硅烷偶联剂KH-570加入到酒精-丙酮混合溶剂(两种溶剂按重量比1:1混合)中，混合均匀后加入步骤1中金属软磁粉，继续搅拌在60℃经240min烘干，使粉料具有一定的粒度分布，便于后续筛分；其中环氧树脂、硅烷偶联剂和酒精-丙酮混合溶剂和步骤1中金属软磁粉的重量比为3.5：0.01：200：100；
3)取步骤2中烘干的金属软磁粉，按照40目、60目、80目、100目、150目、200目、300目安装筛网并过筛，过筛后取+60目、+80目、+100目、+150目、+200目、+300目粉料，并混合均匀即获得级配粉料，其中级配粉料配比以及对比组(仅通过步骤1、步骤2造粒制粉，未进行步骤3过筛)的粉料性能如下：
实施例2
1)取稀释剂酒精、磷酸二氢铵、草酸加入到丙酮中，混合均匀后加入金属软磁粉，随后继续在室温下搅拌均匀，并在70℃烘干，烘干后进行100目过筛，使粉料具有初步的粒度分布，随后取过筛后的细粉做准备。其中稀释剂酒精、磷酸二氢铵、草酸、丙酮和金属软磁粉的重量比为0.29：0.30：0.07：110：100；
2)将环氧树脂、铝酸酯偶联剂DL-411加入到酒精-丁酮混合溶剂(两种溶剂按重量比1:1混合)中，混合均匀后加入步骤1中金属软磁粉，继续搅拌在70℃经120min烘干，使粉料具有一定的粒度分布，便于后续筛分；其中环氧树脂、铝酸酯偶联剂和酒精-丁酮混合溶剂和步骤1中金属软磁粉的重量比为2.0：0.5：90：100；
3)取步骤2中烘干的金属软磁粉，按照40目、60目、80目、100目、150目、200目、300目安装筛网并过筛，过筛后取+60目、+80目、+100目、+150目、+200目、+300目粉料，并混合均匀即获得级配粉料，其中级配粉料配比以及对比组(仅通过步骤1、步骤2造粒制粉，未进行步骤3过筛)的粉料性能如下：
实施例3
1)取稀释剂水、磷酸氢二铵、草酸加入到酒精中，混合均匀后加入金属软磁粉，随后继续在室温下搅拌均匀，并在70℃烘干，烘干后进行100目过筛，使粉料具有初步的粒度分布，随后取过筛后的细粉做准备。其中稀释剂水、磷酸氢二铵、草酸、酒精和金属软磁粉的重量比为0.25：0.33：0.09：200：100；
2)将环氧树脂、钛酸酯偶联剂PN-130加入到酒精-乙二醇混合溶剂(两种溶剂按重量比1:1混合)中，混合均匀后加入步骤1中金属软磁粉，继续搅拌在70℃经240min烘干，使粉料具有一定的粒度分布，便于后续筛分；其中环氧树脂、钛酸酯偶联剂和酒精-乙二醇混合溶剂和步骤1中金属软磁粉的重量比为0.1：1.0：10：100；
3)取步骤2中烘干的金属软磁粉，按照40目、60目、80目、100目、150目、200目、300目安装筛网并过筛，过筛后取+60目、+80目、+100目、+150目、+200目、+300目粉料，并混合均匀即获得级配粉料，其中级配粉料配比以及对比组(仅通过步骤1、步骤2造粒制粉，未进行步骤3过筛)的粉料性能如下：

Claims (7)

1.一种高填充率金属软磁粉料，其特征在于，所述的金属软磁粉料包括有如下各重量比例的不同粒径的粉料：+60目粉料、+80目粉料、+100目粉料、+150目粉料、+200目粉料、+300粉料比例为(2-2.1)：(3.9-4.2)：(26.7-29.4)：(42.8-47.1)：(15.8-20.2)：(2.78-3.1)。
2.一种高填充率金属软磁粉料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：
1)初步造粒：取稀释剂、可溶性磷酸盐、草酸加入到有机溶剂中，混合均匀后加入金属软磁粉，随后继续在室温下搅拌均匀，并在60℃～70℃烘干，烘干后进行100目过筛，其中稀释剂、可溶性磷酸盐、草酸、有机溶剂和金属软磁粉的重量比为(0.25-0.35)：(0.28-0.33)：(0.05～0.09)：(10～200)：100；
2)二次造粒：将环氧树脂、偶联剂加入到有机溶剂中，混合均匀后加入步骤1中金属软磁粉，继续搅拌在60℃～70℃经60～240min烘干，其中环氧树脂、偶联剂、有机溶剂和步骤1中金属软磁粉的重量比为(0.1-3.5)：(0.01-1.00)：(10-200)：100；
3)过筛以及粉料级配：取步骤2中烘干的金属软磁粉，按照40目、60目、80目、100目、150目、200目、300目安装筛网并过筛，过筛后取+60目、+80目、+100目、+150目、+200目、+300目粉料，权利要求1中的比例进行搭配即可。
3.如权利要求2所述的高填充率金属软磁粉料的制备方法，其特征在于，所述的可溶性磷酸盐为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸锌和/或磷酸。
4.如权利要求2所述的高填充率金属软磁粉料的制备方法，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷系偶联系、钛酸酯系偶联系和/或铝酸酯系偶联剂。
5.如权利要求2所述的高填充率金属软磁粉料的制备方法，其特征在于，所述的稀释剂为酒精或水。
6.如权利要求2所述的高填充率金属软磁粉料的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为酒精、丙酮、丁酮和/或乙丁醇。
7.如权利要求1所述的填充率金属软磁粉料或如权利要求2-6任一权利要求所述的高填充率金属软磁粉料的制备方法，其特征在于，所述的金属软磁粉料为FeSi系软磁粉、FeNi系软磁粉、羰基铁粉、雾化铁粉、非晶软磁粉或纳米晶软磁粉。
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