一種環氧改性有機硅樹脂包覆磁粉芯的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及磁粉芯制造領域，具體涉及一種環氧改性有機硅樹脂包覆磁粉芯的制備方法。
技術背景
[0002]鐵磁粉芯是由高磁導率合金粉末(鐵硅(Fe-Si )、鐵鎳(Fe-Ni )、鐵硅鎳(Fe-S1-Ni )、鐵鎳鉬(Fe-N1-Mo))和非鐵磁性材料(主要是各種樹脂)粘結而成的，氣隙在鐵磁性材料中有著非常重要的作用。粉體包覆的好壞直接影響到磁芯的成型密度，進而直接影響到產品的性能，包括直流偏置(DC-Bias)性能和磁芯損耗。
[0003]金屬磁粉芯將磁性粉末與絕緣介質均勻混合，壓制成磁芯，由于粉粒很小(直徑
0.5~5 μπι)，被非磁性絕緣介質隔開，其電阻率比金屬及其合金要大得多，因而渦流損耗小。同時，磁粉芯內部形成分布氣隙，在磁化時，這些分布氣隙能夠存儲相當大的能量。磁芯粉磁導率較小但線性度、飽和磁密較高，工作頻率范圍較寬。磁芯總損耗的增加主要來自于渦流損耗。因此想要減小金屬軟磁粉芯的損耗，主要應當從如何降低渦流損耗來入手，這也是金屬軟磁粉芯的主要生產工藝技術之核心。
[0004]目前，現有技術中，采用環氧包覆時，具有包覆性能好的優點，但是退火后，包覆的環氧樹脂易燒蝕，不能用于較高溫度退火，磁芯產品的磁損較高；采用有機硅包覆時，可以用于500°C退火，但是壓制性較差，成型密度不高，產品性能較差。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于解決目前磁芯產品包覆材料存在的以上問題，提供一種新型的絕緣保護方式，可以明顯改善粉體的包覆性能，使本產品能夠用于高溫退火，從而降低磁芯的磁損。
[0006]一種環氧改性有機硅樹脂包覆磁粉芯的制備方法，包括以下步驟:
(1)氣霧化制粉；
(2)篩分；
(3)絕緣；
(4)篩分；
(5)混合造粒；
(6)篩分；
(7)壓制；
(8)退火;
其中，步驟(3)中所述絕緣是指使用環氧改性有機硅樹脂包覆磁粉芯；所述環氧改性有機硅樹脂的制備方法為:使用甲苯作為溶劑，在反應器中加入環氧樹脂E44，加熱到120°C出現回流，加入催化劑二月桂酸二丁基錫、偶聯劑γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和有機硅樹脂SAR665，在120°C下連續反應4h，得到環氧改性有機硅樹脂；其中，所述有機娃樹脂和環氧樹脂E44的質量比為7:3 ;催化劑的添加量為有機娃樹脂和環氧樹脂E44的2~3wt% ;偶聯劑的添加量為有機娃樹脂和環氧樹脂E44的lwt%。
[0007]作為一種優選的技術方案，步驟(8)中，所述退火是在300°C下預烘烤lh，然后升溫至500°C退火2h，最后隨爐冷卻至室溫。
[0008]本發明環氧改性有機硅樹脂包覆運用于磁粉芯包覆，其占磁性粉體總質量分數控制在0_10%之間。本發明適用范圍是:適用于Fe-XSi (X在是質量分數在0_8%之間)廣品包覆；適用于Fe-XNi (X在是質量分數在0-8%之間)產品包覆；適用于Fe-XS1-YAl (X、Y在是質量分數在0-8%之間)產品包覆；適用于Fe-XS1-YNi (X、Y在是質量分數在0_8%之間)產品包覆；適用于Fe-XS1-YCr (X、Y在是質量分數在0_8%之間)產品包覆。
[0009]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:
本發明結合了環氧樹脂包覆和有機硅包覆的優點，既能改善磁性粉體表面的包覆情況，又能使產品用于降低磁損耗的退火，有效提高產品的密度，降低磁芯的磁損耗。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明實施例1試驗時所用的磁環示意圖；
圖2為有機硅包覆的TEM圖；
圖3為環氧改性有機硅包覆的TEM圖；
圖4為環氧改性有機硅包覆的粉體截面；
圖5是不同粉體包覆方式下的磁芯密度；
圖6是不同粉體包覆方式下的磁芯損耗。
【具體實施方式】
[0011]為進一步說明本發明的技術手段、新穎性和目的效果，結合實際闡述實施例，但以下實施例為示例性的，僅用于解釋此發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0012]實施例1
以壓制成的外徑X內徑X高為26.92mmX14.73mmXll.18mm的磁環為例，如圖1所示，尺寸公差為±0.10
[0013]制作流程為(I)氣霧化制粉；(2)篩分；(3)絕緣；(4)篩分；(5)混合造粒；(6)篩分；(7)壓制；(8)退火；上述制作流程，如無特別說明，均為本領域常規制作流程。其中，步驟(3)中所述絕緣是指使用環氧改性有機硅樹脂包覆磁粉芯；所述環氧改性有機硅樹脂的制備方法為:使用甲苯作為溶劑，在反應器中加入環氧樹脂E44，加熱到120°C出現回流，加入催化劑二月桂酸二丁基錫、偶聯劑γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和有機硅樹脂SAR665，在120°C下連續反應4h，得到環氧改性有機硅樹脂；其中，所述有機硅樹脂和環氧樹脂E44的比例為7:3 (140:60g);催化劑的添加量為2%(4g);偶聯劑的添加量為l%(2g)。
[0014]步驟(8)中，所述退火是在300°C下預烘烤lh，然后升溫至500°C退火2h，最后隨爐冷卻至室溫。
[0015]圖4中可以看到粉體周圍包覆了一成2 μπι的環氧有機硅樹脂包覆層，而且從圖1和圖2中TEM圖片可以看出用環氧改性有機硅樹脂包覆的粉體其光潔度要高于用有機硅樹脂包覆的鐵硅粉體，成型性方面，環氧改性有機硅樹脂包覆的鐵硅粉體的成型的密度也要高于用有機硅包覆的粉體。
[0016]實驗例
按照常規方法制備有機硅樹脂包覆的Fe-6.5Si粉體和實施例1所述方法制備磁環各10個，測量其密度，可由圖5看出，環氧改性有機硅包覆的磁環密度明顯高于有機硅樹脂包覆的磁環。
[0017]有機硅樹脂包覆的磁粉芯不僅包覆的密度不高，而且存在很嚴重的拉模現象，對模具的壽命有很大的影響，大大增加了生產成本。環氧改性有機硅樹脂包覆性能要優于有機硅包覆，成型密度要明顯高于有機硅包覆，這與壓制時有機硅包覆粉體的拉模有很大的關系。制成相對磁導率為60u±8%的產品，采用0.8mm的銅漆包線雙線并繞24圈，在BST-2損耗測試儀器上面測量其磁損。BST-2雙線并繞測試能有效忽略磁芯的銅損耗，直接測出磁芯損耗的情況；測試條件為50KHz，測試結果如圖6所示。可以看出，在環氧有機硅樹脂包覆的磁芯其磁損低于有機硅包覆，提升了產品的性能，有機硅包覆磁損較高，其原因在于其粉體包覆的不完整性，正如如圖2所示。粉體顆粒包覆不完整，表面不光潔，應用于顆粒與顆粒之間有接觸，絕緣性不好，渦流損耗較大，造成磁環的磁損耗較大。環氧樹脂承受的退火溫度較低，在后續退火工藝中不能將退火溫度提高到500°C以上，損耗最大。退火能消除壓制過程中的內應力，使位錯向晶界處移動，從而降低磁芯損耗。由圖6數據可見，環氧有機硅樹脂包覆能有效降低磁芯損耗，是比較理想的磁芯粉體包覆方式。
【主權項】
1.一種環氧改性有機硅樹脂包覆磁粉芯的制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟: (1)氣霧化制粉； (2)篩分； (3)絕緣； (4)篩分； (5)混合造粒； (6)篩分； (7)壓制； (8)退火; 其中，步驟(3)中所述絕緣是指使用環氧改性有機硅樹脂包覆磁粉芯；所述環氧改性有機硅樹脂的制備方法為:使用甲苯作為溶劑，在反應器中加入環氧樹脂E44，加熱到120°C出現回流，加入催化劑二月桂酸二丁基錫、偶聯劑γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和有機硅樹脂，在120°C下連續反應4h，得到環氧改性有機硅樹脂；其中，所述有機硅樹脂和環氧樹脂E44的質量比為7:3 ;催化劑的添加量為有機娃樹脂和環氧樹脂E44的2~3wt% ;偶聯劑的添加量為有機娃樹脂和環氧樹脂E44的lwt%。2.根據權利要求1所述環氧改性有機硅樹脂包覆磁粉芯的制備方法，其特征在于步驟(8)中，所述退火是在300°C下預烘烤lh，然后升溫至500°C退火2h，最后隨爐冷卻至室溫。
【專利摘要】本發明公開了一種環氧改性有機硅樹脂包覆磁粉芯的制備方法。本發明所述制備方法是將環氧樹脂、有機硅樹脂、催化劑、偶聯劑反應后所得的環氧改性有機硅樹脂包覆磁粉芯，可以有效改善磁芯粉體顆粒的包覆情況，提升產品性能，有效降低磁損。
【IPC分類】B22F3/24, H01F1/26, B22F3/02, B22F1/00
【公開號】CN105225783
【申請號】CN201510751154
【發明人】柳維
【申請人】東莞銘普光磁股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月5日