[发明专利]一种一体式磁芯结构及其制作方法和磁芯组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁芯结构及其制作方法和磁芯组件，尤其涉及的是一种一体式磁芯结构及其制作方法和磁芯组件。

背景技术

现有技术中，磁芯结构被广泛应用到生活的各个领域，例如家用电冰箱低温热补偿结构、汽车温度传感器等，这些结构的核心部件是控温精准的磁敏温控开关，而磁敏温控开关的核心元件就是磁芯组件（包括磁芯结构和磁敏元件）。

传统的磁芯结构一般包括软磁和设置在软磁两侧的两个硬磁，软磁和硬磁通过胶水粘合固定。由于软磁和硬磁的组分不同，传统的生产工艺是将两个硬磁与软磁单独成型出来，然后再利用胶水粘合组装固定。传统的磁芯结构部件多（包括一个软磁和两个硬磁），组装麻烦，生产效率低。同时由于软磁和硬磁之间存在胶水，胶水在低温或高温时粘合性能稳定性变差，极大的降低了磁芯结构的可靠性，传统的磁芯结构并不适用于低温或高温的工作环境。最后，胶水的存在还对磁芯结构的磁性稳定性造成不良的影响，尤其是在低温或高温状态，极大的影响磁性结构磁性的稳定性，使磁敏温控开关的反应速度降低。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体式磁芯结构及其制作方法，旨在提高磁性结构的生产效率。本发明的另一目的在于提供利用该一体式磁芯结构制作的磁芯组件。

本发明的技术方案如下：一种一体式磁芯结构，包括软磁部和设置在软磁部两端的硬磁部，软磁部和硬磁部中设置有放置磁敏元件的空腔，为了简化传统的磁芯结构的组装步骤，本发明将软磁部和硬磁部一体化成型设置，即烧结成型后得到的磁芯结构是一个整体，这种结构无需对软磁和硬磁进行组装，再用胶水粘合固定，极大的提高磁芯结构的生产效率。

实际应用中，一体成型后的磁芯结构，难以对软磁部两端的硬磁部进行充磁。为了解决该技术问题，本发明优化了磁芯结构的形状，将软磁部的宽度设置成小于硬磁部，使磁芯结构的侧面形成便于对硬磁部进行充磁的凹槽。

进一步的，为了更加方便充磁设备夹持磁芯结构进行充磁，该磁芯结构的侧面对称设置有两个夹持平面，凹槽设置在夹持平面上。

实际应用中，为了保证一体化成型的软磁部和硬磁部连接的稳固性，软磁部的两端设置有凸起部，硬磁部与软磁部连接的端面设置有与凸起部嵌合的凹入部。这种设置结构还有利于提高软磁部的导磁性，使利用该磁芯结构生产的磁敏温控开关元件动作更加迅速。

本发明还提供了软磁部的组分配方，该软磁部的配方组分按照重量百分比计算，包括软磁主料99.5%~99.7%、CuO 0.2%~0.4%、MoO₃ 0.1%~0.3%；其中，软磁主料配方按照摩尔百分比计算，包括：Fe₂O₃ 65%~68%；MnCO₃ 25%~28%；ZnO 6%~9%。CuO的加入可以降低软磁烧结成型的温度，同时可以保证软磁部和硬磁部可以在同一温度下烧结成型，保证烧结后的一体式磁芯结构性能稳定。而MoO₃的加入可以提高软磁部的磁导率以及软磁性能的稳定性，即使是在低温段（即-40℃以下）和高温段（即+250℃以上），软磁部依然可以保持很高的磁导率以及性能稳定性。

实际应用中，硬磁可以采用传统的硬磁（即采用传统的组分生产得到的硬磁），但是传统的硬磁与本发明的软磁部同时烧制成型时，结合性差，产品稳定性差，性能不稳定。进一步的，为了解决该技术问题，本发明还提供了硬磁部的组分，该硬磁部的配方组分按照重量百分比计算，包括硬磁主料88.5%~91.5%、分散剂 0.1%~0.5%、水 8.2%~11.3%；硬磁主料的配方组分按照重量百分比计算，包括锶铁氧体70%~75%、氧化钕 12%~15%、酒精樟脑溶液12%~16%。本发明提供的硬磁部可以与软磁部同时烧结成型，形成一个整体，成型参数的一致性好，得到的磁芯结构的性能好，整体稳定性好。

本发明还公开了该一体式磁芯结构的制作方法，包括以下步骤：

A、制作软磁部原料。

B、制作硬磁部原料。

C、将软磁部原料和硬磁部原料分别加入注塑成型设备中，该注塑成型设备设置有两个料筒，分别用于注入软磁部原料和硬磁部原料。

D、经55Mpa低压注塑，先将软磁部原料注入成型模具中，固化初步成型软磁部，再将硬磁部原料注入成型模具中，硬磁部原料与初步成型的软磁部的两个端面接触贴合，在软磁部的两端固化初步成型两个硬磁部，软磁部和两个硬磁部一体化设置，得到半成品磁芯。

E、将半成品磁芯进行脱脂成型，脱脂成型时间为10h。