一种低损耗铁硅铝磁粉芯的制备方法与流程

本发明涉及电子材料，具体涉及一种低损耗铁硅铝磁粉芯的制备方法。

背景技术：

1、随着电子技术的迅猛发展，对电子器件的高频化、高功率密度化、小型化及抗电磁干扰的要求日益突出，市场需求日益增加。铁硅铝磁粉芯作为一种新型复合电子材料，由6%al，9%si，85%fe构成，主要是替代铁粉芯，损耗比铁粉芯低80%，可在8khz以上频率下使用；饱和磁感应强度在1.02t左右；磁导率从14-250μ；磁致伸缩系数接近零，在不同的频率下工作时无噪声产生；具有最佳的性能价格比。由于其具有良好的高频磁性能，良好的温度稳定性，宽恒导磁及低损耗、低成本等特点，已快速发展起来，在输出电感、线路滤波器、功率因素校正器等器件中得到了广泛的应用，也替代有气隙铁氧体作变压器铁芯使用。

2、cn103779029a涉及一种高磁通密度低铁芯损耗铁硅铝磁粉芯的制备工艺，所述方法是：(1)粉末的选取；(2)预处理；(3)钝化处理；(4)绝缘包覆剂的制备：采用二硫化钼作为绝缘包覆层；(5)绝缘包覆处理；(6)压制成型；(7)热处理：将成型器件置于窑炉中于700~1300℃在氮气保护氛围下热处理0.5~4.5小时，得到目标物。cn101226804提供一种磁导率μ=125的铁硅铝磁粉芯的制造方法，包括以下步骤：a)取铁硅铝粉适量高速粉碎，粒度达-150~+400目的粗粉占10~50%，粒度达-400的细粉占5~90%；b)焙炒至温度达到30℃~80℃时加入钝化剂，焙炒至温度达到200℃~350℃时加入硅脂，继续焙炒至干燥；c)焙炒冷却后加入润滑剂；d)压制成型，压强：5~24吨/cm2；e)热处理，得目标产物。上述专利技术的步骤过于复杂，不利于工业化生产。

3、因此，开发一种步骤简单，且能制备具有更低的损耗值以及高直流偏置特性的铁硅铝磁粉芯的方法，具有重要意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种低损耗铁硅铝磁粉芯的制备方法，步骤简单，且制备的铁硅铝磁粉芯具有更低的损耗值以及高直流偏置特性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一方面，本发明提供一种低损耗铁硅铝磁粉芯的制备方法，具体步骤如下：

4、s1、备料：取铁粉、硅粉、铝粉，以重量百分比计，按照铁：铝：硅=85:6:9的比例，混合制得铁硅铝粉末；其中，铁粉、硅粉、铝粉的粒度控制在10目~200目；

5、s2、钝化：取绝缘剂，加入2/5重量份的钝化剂后加热搅拌，加入3/5重量份的铁硅铝粉末搅拌直至水分挥发完成；

6、s3、再次钝化：向s2中加入剩余的3/5重量份的钝化剂后，加热搅拌，加入2/5重量份的铁硅铝粉末搅拌直至水分挥发完成；

7、s4、包覆：向钝化后的物质中加入胶剂进行粘接包覆；

8、s5、压制：加入润滑脱模剂，混合均匀，干压成型，干燥得到低损耗铁硅铝磁粉芯。

9、进一步地，所述铁硅铝粉末采取机械高速搅拌混合而成。

10、进一步地，按照铁硅铝粉末重量的0.3~1.0%加入绝缘剂。

11、进一步地，所述绝缘剂选自硅微粉或高岭土或者硅藻土中的一种或几种。

12、进一步地，所述钝化剂用量按照铁硅铝粉末重量的0.3~1.2%加入。

13、进一步地，所述钝化剂为磷酸和铬酸的混合酸，两者的浓度比为1~1.2:1。通过采用钝化剂分次与铁硅铝粉末的保护，使得铁硅铝粉末的内部应力得到消除，钝化更均匀，实现低损耗提供基础。

14、进一步地，s2中，加热搅拌的时间为10~100分钟，进一步为50分钟。

15、进一步地，所述胶剂选自环氧树脂、云母粉或高岭土陶瓷粉末中的一种或几种。

16、进一步地，所述胶剂用量为铁硅铝粉末重量的0.1~1.5%。

17、进一步地，所述胶剂为环氧树脂和云母粉的混合物，两者的质量比为1:1。通过采用有机胶剂和无机胶剂的结合使用，粘接力强，性能稳定，消除应力集中的现象，提高铁硅铝磁粉芯的密度并改善气孔的分布均匀性，为改善铁硅铝磁粉芯直流偏置特性提供基础。

18、进一步地，所述润滑脱模剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸钙、二硫化钼的一种或几种。

19、进一步地，所述润滑脱模剂用量为铁硅铝粉末重量的0.3~1.0%。

20、有益效果

21、本发明提供一种低损耗铁硅铝磁粉芯的制备方法，采用多次加入钝化剂和铁硅铝粉末的方式，使得铁硅铝粉末更均匀的钝化，利于降低损耗，利于后续的粘接包覆；采用有机胶剂和无机胶剂的结合使用，使得结合力更强，提高直流偏置特性。

22、实施方式

23、为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述。

24、实施例1

25、一种低损耗铁硅铝磁粉芯的制备方法，具体步骤如下：

26、s1、备料：取铁粉、硅粉、铝粉，以重量百分比计，按照铁：铝：硅=85:6:9的比例，采取机械高速搅拌混合制得铁硅铝粉末；其中，铁粉、硅粉、铝粉的粒度控制在200目；

27、s2、钝化：按照铁硅铝粉末重量的0.3%取绝缘剂，加入2/5重量份的钝化剂后加热搅拌50分钟，加入3/5重量份的铁硅铝粉末搅拌直至水分挥发完成；

28、s3、再次钝化：向s2中加入剩余的3/5重量份的钝化剂后，加热搅拌50分钟，加入2/5重量份的铁硅铝粉末搅拌直至水分挥发完成；

29、s4、包覆：向钝化后的物质中加入铁硅铝粉末重量的0.1%的胶剂进行粘接包覆；

30、s5、压制：加入铁硅铝粉末重量的0.3%的润滑脱模剂，混合均匀，干压成型，干燥得到低损耗铁硅铝磁粉芯。

31、所述绝缘剂选自硅微粉；

32、所述钝化剂用量按照铁硅铝粉末重量的0.3%加入，所述钝化剂为磷酸和铬酸的混合酸，两者的浓度比为1.2:1。

33、所述胶剂为环氧树脂和云母粉的混合物，两者的质量比为1:1。

34、所述润滑脱模剂选自硬脂酸锌。

35、实施例2

36、一种低损耗铁硅铝磁粉芯的制备方法，具体步骤如下：

37、s1、备料：取铁粉、硅粉、铝粉，以重量百分比计，按照铁：铝：硅=85:6:9的比例，采取机械高速搅拌混合制得铁硅铝粉末；其中，铁粉、硅粉、铝粉的粒度控制在100目；

38、s2、钝化：按照铁硅铝粉末重量的5.0%取绝缘剂，加入2/5重量份的钝化剂后加热搅拌60分钟，加入3/5重量份的铁硅铝粉末搅拌直至水分挥发完成；

39、s3、再次钝化：向s2中加入剩余的3/5重量份的钝化剂后，加热搅拌60分钟，加入2/5重量份的铁硅铝粉末搅拌直至水分挥发完成；

40、s4、包覆：向钝化后的物质中加入铁硅铝粉末重量的1%的胶剂进行粘接包覆；

41、s5、压制：加入铁硅铝粉末重量的0.5%的润滑脱模剂，混合均匀，干压成型，干燥得到低损耗铁硅铝磁粉芯。

42、所述绝缘剂选自硅藻土。

43、所述钝化剂用量按照铁硅铝粉末重量的1%加入，所述钝化剂为磷酸和铬酸的混合酸，两者的浓度比为1:1。

44、所述胶剂为环氧树脂和云母粉的混合物，两者的质量比为1:1。

45、所述润滑脱模剂选自硬脂酸钙。

46、实施例3

47、一种低损耗铁硅铝磁粉芯的制备方法，具体步骤如下：

48、s1、备料：取铁粉、硅粉、铝粉，以重量百分比计，按照铁：铝：硅=85:6:9的比例，采取机械高速搅拌混合制得铁硅铝粉末；其中，铁粉、硅粉、铝粉的粒度控制在100目；

49、s2、钝化：按照铁硅铝粉末重量的1.0%取绝缘剂，加入2/5重量份的钝化剂后加热搅拌40分钟，加入3/5重量份的铁硅铝粉末搅拌直至水分挥发完成；

50、s3、再次钝化：向s2中加入剩余的3/5重量份的钝化剂后，加热搅拌80分钟，加入2/5重量份的铁硅铝粉末搅拌直至水分挥发完成；

51、s4、包覆：向钝化后的物质中加入铁硅铝粉末重量的0.9%的胶剂进行粘接包覆；

52、s5、压制：加入铁硅铝粉末重量的0.6%的润滑脱模剂，混合均匀，干压成型，干燥得到低损耗铁硅铝磁粉芯。

53、所述绝缘剂选自高岭土。

54、所述钝化剂用量按照铁硅铝粉末重量的1%加入，所述钝化剂为磷酸和铬酸的混合酸，两者的浓度比为1.2:1。

55、所述胶剂为环氧树脂和云母粉的混合物，两者的质量比为1:1。

56、所述润滑脱模剂选自硬脂酸钡。

57、实施例4

58、测试样品：本技术实施例

59、测试地点：电子测试室

60、测试仪器：bst-2损耗测试仪，wk3260b精密磁性分析仪，hp4284a

61、测试结果如下：

62、从上述表格可以看出，本技术制备的铁硅铝磁粉芯具有低的损耗值，具有高的直流偏置特性。

63、可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为被包含在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种低损耗铁硅铝磁粉芯的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁硅铝粉末采取机械高速搅拌混合而成。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按照铁硅铝粉末重量的0.3~1.0%加入绝缘剂。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述绝缘剂选自硅微粉或高岭土或者硅藻土中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钝化剂用量按照铁硅铝粉末重量的0.3~1.2%加入。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钝化剂为磷酸和铬酸的混合酸，两者的浓度比为1~1.2:1。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加热搅拌的时间为10~100分钟。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胶剂选自环氧树脂、云母粉或高岭土陶瓷粉末中的一种或几种；所述胶剂用量为铁硅铝粉末重量的0.1~1.5%。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胶剂为环氧树脂和云母粉的混合物，两者的质量比为1:1。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述润滑脱模剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸钙、二硫化钼的一种或几种；所述润滑脱模剂用量为铁硅铝粉末重量的0.3~1.0%。

技术总结
本发明提供一种低损耗铁硅铝磁粉芯的制备方法，具体步骤如下：S1、备料：取铁粉、硅粉、铝粉，混合制得铁硅铝粉末；S2、钝化：取绝缘剂，加入2/5重量份的钝化剂后加热搅拌，加入3/5重量份的铁硅铝粉末搅拌直至水分挥发完成；S3、再次钝化：向S2中加入剩余的3/5重量份的钝化剂后，加热搅拌，加入2/5重量份的铁硅铝粉末搅拌直至水分挥发完成；S4、包覆：向钝化后的物质中加入胶剂进行粘接包覆；S5、压制：加入润滑脱模剂，混合均匀，干压成型，干燥得到低损耗铁硅铝磁粉芯。通过采用多次加入钝化剂和铁硅铝粉末的方式，以及采用有机胶剂和无机胶剂的结合使用，使得制备的铁硅铝磁粉芯具有更低的损耗值以及高直流偏置特性。

技术研发人员：孙长青,卢燕
受保护的技术使用者：东莞市铭燕电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23