[发明专利]一种圆环取向非晶磁粉芯的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能材料中软磁粉芯的制备领域，具体涉及一种圆环取向非晶软磁粉芯的制备方法。

背景技术

非晶磁粉芯是由非晶磁粉与绝缘剂混合压制而成的一种软磁器件，广泛应用于开关电源磁芯、滤波器和互感器等各种电子元器件中。传统非晶磁粉芯主要经过粉末筛分及粒度配比、磁粉钝化、绝缘包覆、模压成型、去应力退火、固化处理等一系列环节加工而成，上述工艺会出现如下问题：(1)由于鳞片状磁粉为无序状态，在压制过程中磁粉与磁粉棱角之间的相互挤压，容易破坏绝缘包覆膜，造成涡流损耗增加；(2)磁粉平面不平行于应用磁场，会产生面内涡流，从而造成磁粉芯总损耗的增加；(3)鳞片状磁粉在垂直于应用磁场方向具有最大的退磁因子，会产生最大的退磁场，从而降低磁粉芯磁导率。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具有高μ×Q值的圆环取向非晶磁粉芯的制备方法，以消除由磁粉退磁场、磁粉面内涡流损耗对非晶磁粉芯磁电性能造成的不利影响。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种圆环取向非晶磁粉芯的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将鳞片状非晶软磁粉末进行钝化处理，随后同粘结剂、绝缘剂混合均匀；

步骤二，将混合均匀的复合物放入非导磁模具内，然后将模具放置于水平外加磁场中并加以振动；

步骤三，以固定角度旋转模具，并将沿圆环方向取向磁粉进行逐次预压固定，之后将已预压的磁粉芯置于粉末压片机中进行压制；

步骤四，将已取向磁粉芯进行去应力退火、固化处理。

优选的，步骤一中的鳞片状非晶磁粉为非等轴的鳞片状非晶磁粉。

优选的，步骤一中的非晶磁粉粒度为50μm-500μm。

优选的，步骤一中鳞片状非晶磁粉的用量为该复合物总重量的80％-95％。

优化的，步骤二中外加水平磁场大小为0.1-10特斯拉。

优选的，步骤三中模具旋转角度为30°、45°、60°、90°的一种。

优选的，步骤四中去应力退火处理温度为420℃，退火时间为30min，其中升温速率为10℃/min，之后随炉冷却。

优选的，步骤四中固化处理是磁粉芯在100℃下保温10min后，在环氧树脂胶中浸渍直至无气泡产生，然后烘干。

本发明的有益效果是：与现有非晶软磁粉芯制备工艺相比，本发明采用了磁场诱导粉末取向压制成型工艺，鳞片状非晶磁粉具有较大的径厚比，其形状各向异性显著，在沿着磁粉平面方向为易磁化轴，垂直于磁粉平面方向为难磁化轴，其中非晶磁粉在外加磁场作用下产生静磁力，从而发生旋转使其易磁化轴沿着磁力线方向进行取向排列。对磁粉芯内部每个磁粉来讲，并不存在闭合回路，鳞片状磁粉平面在平行于应用磁场方向具有最小的退磁因子，产生最小的退磁场，从而可以有效提高磁粉芯磁导率。非晶磁粉经磁场诱导取向后，磁粉与磁粉之间为平行排列，从而避免了压制过程中磁粉与磁粉棱角之间的相互挤压，减小对绝缘包覆膜的破坏程度，其次磁粉平面平行应用磁场可以有效的降低磁粉面内涡流损耗。本发明制备的非晶磁粉芯可以显著提高磁粉芯的μ与Q的乘积。

附图说明

图1为本发明的磁场取向示意图；

图2为实施例1与对比例的磁导率与频率关系对比图；

图3为实施例1与对比例的μ与Q乘积与频率关系对比图；

图4为本发明实施例1制备的圆环取向非晶磁粉芯的断口扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

实施例1