專利名稱：磁性粉體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種磁性粉體。
背景技術：
磁性材料一般分為兩類硬磁性材料與軟磁性材料，其中軟磁性材料由于其具有容易磁化與退磁的特點，在較低的外加磁場作用下即可轉換磁性，且具有很高的導磁率，能很好地起到聚集磁力線的作用，因此被廣泛應用于電/磁轉換裝置上，如馬達，變壓器，發電機等。
傳統的應用上，馬達或風扇馬達的定子是將磁性粉體經過熱滾壓處理后，形成軟磁性硅鋼片(Fe-Si合金)作為馬達產生磁作用力的主要來源，其渦流損(Eddy Current)與硅鋼片厚度的平方成正比，磁損隨著硅(Si)含量的增加而降低，但材料的脆性卻隨硅含量的增加而增加，非常不利于沖壓制程，故傳統硅鋼片在量產性的考慮下，其成分即被限制在硅含量3～4wt％以下，硅鋼片的厚度一般為0.20mm、0.35mm或0.50mm，相對的硅鋼片的形狀及磁特性嚴重受限，進而馬達的設計被其材料及制程所局限，無法有效發揮其功能，為有效發揮馬達等電磁元件的性能，實有必要重新考慮對其材料及制程進行改良。

發明內容為解決磁性粉體渦流損失的技術問題，提供一種具有核殼結構的磁性粉體。
該磁性粉體具有核殼結構，該核殼結構包括一提供磁性力的核心主體及包覆于該核心主體上的殼層，該殼層的電阻值高于該核心主體的電阻值，該磁性粉體燒結時該殼層可提供粉體與粉體之間結合的鍵結強度。
該磁性粉體通過粉末燒結理論的擴散-析出機制或異質介面涂布技術，使磁性粉體之外表形成一電阻值較高的殼層，有效抑制磁性粉體的渦流損失。


圖1是該磁性粉體結構示意圖。
圖2是磁性粉體另一實施方式結構示意圖。
圖3是磁性粉體再一實施方式結構示意圖。
具體實施方式下面參照附圖，結合實施例作進一步說明。
如圖1所示為磁性粉體的結構示意圖，該磁性粉體包括一由磁性材料構成的核心主體10及一包覆于該核心主體10外圍的殼層20。
該磁性粉體主要是利用粉末燒結理論的擴散-析出機制或異質介面涂布技術于核心主體10的外表面形成殼層20，首先將與核心主體10所采用的磁性材料低固溶量或無固溶量的非主相材料加入熔融的構成核心主體10的磁性材料溶液內，經由造粒制程制得球形粉體，最后經由高溫燒結熱處理，將此非主相材料因過飽和而析出于晶界，造成該磁性粉體，其核心主體10提供磁性力，而殼層20的功能為抑制磁性粉體渦流損失。
對核心主體10，其磁性材料的選擇以高導磁率、低磁損的軟磁性材料為主，如軟磁性金屬材料、非晶質鐵基磁粉(Amorphous Iron Base)、純鐵粉及其復合材料、軟磁性非金屬材料。
殼層20部分的材料以易形成高電阻值為主要考慮因素，以抑制該磁性粉體的渦流損失，如金屬復合材料、中間化合物、氧化復合材料、壓電材料(Piezoelectricity)、超導體材料，使該殼層20的電阻值高于核心主體10的電阻值。
該種磁性粉體于磁性材料構成的核心主體10外圍形成一殼層20，從而形成核殼(Core-Shell)結構，其殼層20不僅可抑制該磁性粉體的渦流損失，當應用該種磁性粉體制作電磁元件(如馬達定子等)時，該殼層20于磁性粉體的燒結過程中可提供粉體與粉體結合的鍵結強度，增強電磁元件的機械強度。
該磁性粉體亦可包括具表面蒸鍍(Deposition)功能性薄膜的磁性粉末，該磁性粉末即構成核心主體10，該功能性薄膜即構成磁性粉體的殼層20。該功能性薄膜可以通過物理蒸鍍制程(Physical Vapor Deposition，PVD)、化學蒸鍍制程(Chemical Vapor Deposition，CVD)而制成，其材料可以是鐵氧磁體(Ferrite)、壓電材料、鐵電材料(Ferroelectricity)、陶瓷材料。
如圖2及圖3所示為本發明磁性粉體另外兩實施方式的結構示意圖，該兩實施方式中磁性粉體具有多重核心主體與殼層結構，如圖2所示，該種磁性粉體的基本架構由若干個磁性核心主體10’及若干個絕緣殼層20’所組成，其中核心主體10’與殼層20’由內向外交替疊設，該磁性粉體最內層為一核心主體層10’，最外層為一殼層20’。為達此目的，可經過多次噴霧造粒、干燥成形以制作該種具有多重核心主體與殼層結構的磁性粉體。如圖3所示，該種磁性粉體的基本架構包括一殼層20”及包覆于該殼層20”內的核心主體，該核心主體包括若干具有核殼結構的單體，每一單體包括一核心主體10及一包覆于該核心主體10外的殼層20。
是以，本發明磁性粉體為可改善習用的技術關鍵在于利用粉末燒結理論的擴散-析出機制及異質界面涂布技術在磁性體表面形成殼層，降低磁性粉體渦流損，另外在燒結制造元件的過程中提供粉體與粉體之間結合的鍵結強度，增強元件的機械強度。本發明還可利用多次重復噴霧造粒干燥技術，以制作具有若干個核殼結構的磁性粉體。
權利要求
1.一種磁性粉體，其特征在于該磁性粉體具有核殼結構，該核殼結構包括一提供磁性力的核心主體及包覆于該核心主體上的殼層，該殼層的電阻值高于該核心主體的電阻值，該磁性粉體燒結時該殼層可提供粉體與粉體之間結合的鍵結強度。
2.如權利要求1所述的磁性粉體，其特征在于該磁性粉體由粉末燒結而成，其利用粉末冶金的擴散-析出機制形成。
3.如權利要求2所述的磁性粉體，其特征在于該磁性粉體是先將與磁性粉體非固溶或低固溶量的材料加入熔融的磁性金屬溶液內，經由造粒制程制得球形粉體，最后經由高溫燒結熱處理，將此材料因過飽和而析出于晶界，造成該具有核殼結構的磁性粉體。
4.如權利要求1至3中任意一項所述的磁性粉體，其特征在于該殼層的材料從以下材料中選擇金屬復合材料、中間化合物、氧化復合材料、壓電材料、超導體材料。
5.如權利要求1所述的磁性粉體，其特征在于該磁性粉體包括具有表面蒸鍍功能性薄膜的磁性粉末，其中該功能性薄膜即構成所述殼層。
6.如權利要求5所述的磁性粉體，其特征在于所述該表面蒸鍍功能性薄膜從以下材料中選擇鐵氧磁體、壓電材料、鐵電材料、陶瓷材料。
7.如權利要求1所述的磁性粉體，其特征在于所述核心主體的材料從以下材料中選擇軟磁性金屬材料、非晶質鐵基磁粉、純鐵粉及其復合材料、軟磁性非金屬材料。
8.如權利要求1所述的磁性粉體，其特征在于該核殼結構包括多重核心主體與殼層結構。
9.如權利要求8所述的磁性粉體，其特征在于核心主體與殼層由內向外交替疊設，最內層為核心主體，最外層為殼層。
10.如權利要求8所述的磁性粉體，其特征在于該核心主體包括若干單體，每一單體包括一核心主體及一包覆于該核心主體外的殼層。
全文摘要
一種磁性粉體其具有核殼結構，該核殼結構包括一提供磁性力的核心主體及包覆于該核心主體上的殼層，該殼層的電阻值高于該核心主體的電阻值，該磁性粉體燒結時該殼層可提供粉體與粉體之間結合的鍵結強度。本發明通過粉末燒結理論的擴散－析出機制或異質介面涂布技術，使磁性粉體之外表形成一電阻值較高的殼層，有效抑制該磁性粉體的渦流損。
文檔編號H01F1/00GK1877756SQ20051003529
公開日2006年12月13日 申請日期2005年6月10日 優先權日2005年6月10日
發明者童兆年, 侯春樹, 楊志豪, 黃隆偉 申請人:富準精密工業(深圳)有限公司, 鴻準精密工業股份有限公司