一種軟磁合金粉芯的絕緣處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于精細無機化工技術領域，尤其涉及一種軟磁合金粉芯的絕緣處理方法，以及采用該絕緣處理方法處理后得到的軟磁合金粉芯。
【背景技術】
[0002]金屬軟磁材料通常需要在交變磁場下工作，材料內部會因此感應出交變電場，從而在材料內部產生感應電流，即電場的能量以渦流損耗的形式被金屬軟磁材料消耗。為降低金屬軟磁材料的渦流損耗，通常需要添加一些電阻率較高的元素，并把金屬軟磁材料做成薄片形狀。在制備某些金屬軟磁合金，如非晶、納米晶軟磁合金時，首先利用熔體急冷技術將合金恪體制備成厚度15 μπι?40 μm非晶態薄帶(帶材電阻率約130 μ Ω.cm)，將薄帶卷繞成磁芯，再通過適當的熱處理工藝使之具有良好的軟磁性能。
[0003]當磁芯在低頻下工作時，由于磁芯中帶材層間渦流效應較小，磁芯通常可以正常工作。當磁芯在高頻下工作(如在20kHz以上)時，如果帶材疊層之間的絕緣不理想，層間可能發生連通，使得渦流損耗增加并導致整個磁芯的高頻損耗急劇增大，而且每層帶材內部渦流使得帶材疊層之間存在很高的感應電壓，容易產生層間放電現象，導致帶材疊層被擊穿，甚至整個磁芯被燒毀。
[0004]因此，軟磁合金粉末用于磁芯，必須要經過粉體表面絕緣處理。目前金屬粉末的絕緣通常采用磷酸氧化、表面包覆無機材料或有機材料等方法；如果包覆材料添加過多，容易導致磁導率的下降甚至渦流損耗的增加，但如果包覆材料過少，則絕緣特性滿足不到，渦流損耗會大幅度增加；絕緣材料在大壓力成型過程中，容易導致破裂，而使絕緣材料的破裂，并引起渦流損耗的增加。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種軟磁合金粉芯的絕緣處理方法，采用該絕緣處理方法處理后的磁芯損耗下降15 %以上。
[0006]本發明的第一個方面是提供一種軟磁合金粉芯的絕緣處理方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1，先采用目標磁導率的絕緣材料對軟磁合金粉體進行包覆，并壓制成磁芯坯子;
[0008]步驟2，然后把磁芯坯子放入液體絕緣材料中浸泡，液面蓋住磁芯坯子；
[0009]步驟3，再把液體絕緣材料連同磁芯坯子一起放入真空容器中，抽真空，并保持至少3分鐘的時間；
[0010]步驟4，然后取出磁芯材料，烘干，進行退火處理。
[0011]優選地，步驟3中，抽真空后的真空度超過-0.9個大氣壓。
[0012]優選地，步驟2中所述的液體絕緣材料選自硅酸鈉溶液、鋁酸鈉溶液、硅溶膠、有機硅乳液或納米無機物漿料中的一種或多種。
[0013]優選地，所述絕緣處理方法還包括步驟5:將步驟4處理后的磁芯疊加，得到高度增高的磁芯。采用了多層結構疊加的處理辦法，可解決磁芯高度高而導致內部浸泡效果差的情況。
[0014]本發明的第二個方面是提供一種軟磁合金粉芯，按照本發明第一個方面所述的絕緣處理方法進行絕緣處理后得到。
[0015]本發明在軟磁合金金屬粉末經過普通絕緣處理后，先壓制成磁芯坯子，并對坯料做了進一步的浸泡絕緣，在不改變磁芯的磁導率的情況下，追加了絕緣材料，并修補了因壓制導致的絕緣破裂；浸泡方法采用了真空浸泡，在回復到正常氣壓的情況下，利用了大氣壓把液體絕緣材料強行壓入磁芯坯料的內部間隙之中。采用本發明的絕緣處理方法，軟磁合金粉芯的磁芯損耗下降15%以上。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體的實施例對本發明做進一步的說明，以更好地理解本發明。
[0017]對比例I
[0018]先將軟磁合金粉體制成磁芯坯子。取125g平均粒度50 μ m的碳化硅粉末和375g平均粒度200 μ m的氧化鋁粉末混合后，加入5kg去離子水中并不斷攪拌均勻形成懸浮液。然后將制得的磁芯坯子在懸浮液中浸涂90s，然后烘干，既得。
[0019]實施例1
[0020]取125g平均粒度50 μ m的碳化硅粉末和375g平均粒度200 μ m的氧化鋁粉末混合后，加入5kg去離子水中并不斷攪拌均勻形成懸浮液，將軟磁合金粉體在懸浮液中浸涂90s，然后烘干，使絕緣材料對軟磁合金粉體進行包覆，然后制成磁芯坯子。
[0021]將磁芯坯子放入有機硅乳液中浸泡，液面蓋住磁芯坯子。再把有機硅溶液連同磁芯坯子一起放入真空容器中，抽真空使真空度超過-0.9個大氣壓，并保持3分鐘的時間；然后取出磁芯材料，烘干，進行退火處理。
[0022]測試磁芯的損耗，在20kHz，0.2T下，本實施例1制得的磁芯的損耗比對比例制得的磁芯還子降低了 15%。
[0023]實施例2
[0024]本實施例與實施例1的不同之處在于，將磁芯坯子放入IM的硅酸鈉溶液中浸泡，液面蓋住磁芯坯子。再把硅酸鈉溶液連同磁芯坯子一起放入真空容器中，抽真空使真空度超過-0.9個大氣壓，并保持15分鐘的時間；然后取出磁芯材料，烘干，進行退火處理。
[0025]測試磁芯的損耗，在20kHz，0.2T下，本實施例1制得的磁芯的損耗比對比例制得的磁芯坯子降低了 18%。
[0026]實施例3
[0027]本實施例與實施例1的不同之處在于，將磁芯坯子放入IM的鋁酸鈉溶液中浸泡，液面蓋住磁芯坯子。再把鋁酸鈉溶液連同磁芯坯子一起放入真空容器中，抽真空使真空度超過-0.9個大氣壓，并保持10分鐘的時間；然后取出磁芯材料，烘干，進行退火處理。
[0028]測試磁芯的損耗，在20kHz，0.2T下，本實施例1制得的磁芯的損耗比對比例制得的磁芯坯子降低了 20%。
[0029]實施例4
[0030]本實施例與實施例1的不同之處在于，將磁芯坯子放入硅溶膠中浸泡，液面蓋住磁芯坯子。再把硅溶膠連同磁芯坯子一起放入真空容器中，抽真空使真空度超過-0.9個大氣壓，并保持5分鐘的時間；然后取出磁芯材料，烘干，進行退火處理。
[0031]測試磁芯的損耗，在20kHz，0.2T下，本實施例1制得的磁芯的損耗比對比例制得的磁芯坯子降低了 17%。
[0032]實施例5
[0033]本實施例與實施例1的不同之處在于，將磁芯坯子放入納米無機物漿料中浸泡，液面蓋住磁芯坯子。再把納米無機物漿料連同磁芯坯子一起放入真空容器中，抽真空使真空度超過-0.9個大氣壓，并保持6分鐘的時間；然后取出磁芯材料，烘干，進行退火處理。
[0034]測試磁芯的損耗，在20kHz，0.2T下，本實施例1制得的磁芯的損耗比對比例制得的磁芯還子降低了 15%。
[0035]以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本發明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對本發明進行的等同修改和替代也都在本發明的范疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的范圍內。
【主權項】
1.一種軟磁合金粉芯的絕緣處理方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，先采用目標磁導率的絕緣材料對軟磁合金粉體進行包覆，并壓制成磁芯坯子； 步驟2，然后把磁芯坯子放入液體絕緣材料中浸泡，液面蓋住磁芯坯子； 步驟3，再把液體絕緣材料連同磁芯坯子一起放入真空容器中，抽真空，并保持至少3分鐘的時間； 步驟4，然后取出磁芯材料，烘干，進行退火處理。
2.根據權利要求1所述的絕緣處理方法，其特征在于，步驟3中，抽真空后的真空度超過-0.9個大氣壓。
3.根據權利要求1所述的絕緣處理方法，其特征在于，步驟2中所述的液體絕緣材料選自硅酸鈉溶液、鋁酸鈉溶液、硅溶膠、有機硅乳液或納米無機物漿料中的一種或多種。
4.根據權利要求1所述的絕緣處理方法，其特征在于，還包括步驟5:將步驟4處理后的磁芯疊加，得到高度增高的磁芯。
5.一種軟磁合金粉芯，其特征在于，按照權利要求1?4任意一項所述的絕緣處理方法進行絕緣處理后得到。
【專利摘要】本發明提供了一種軟磁合金粉芯的絕緣處理方法：先采用目標磁導率的絕緣材料對軟磁合金粉體進行包覆，并壓制成磁芯坯子；然后把磁芯坯子放入液體絕緣材料中浸泡，抽真空，并保持至少3分鐘的時間，取出，烘干，退火處理。本發明在軟磁合金金屬粉末經過普通絕緣處理后，先壓制成磁芯坯子，并對坯料做了進一步的浸泡絕緣，在不改變磁芯的磁導率的情況下，追加了絕緣材料，并修補了因壓制導致的絕緣破裂；浸泡方法采用了真空浸泡，在回復到正常氣壓的情況下，利用了大氣壓把液體絕緣材料強行壓入磁芯坯料的內部間隙之中。采用本發明的絕緣處理方法，軟磁合金粉芯的磁芯損耗下降15％以上。
【IPC分類】B22F3-26, H01F1-24
【公開號】CN104607644
【申請號】CN201510026903
【發明人】范保順, 汪小明, 安愛民, 張科元
【申請人】廣州金南磁性材料有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月19日