[发明专利]低频电流传感器磁芯材料及其制备方法

说明书

本发明属于磁性材料技术领域，具体涉及低频电流传感器磁芯材料，还涉及上述的磁芯材料的制备方法。低频电流传感器磁芯材料，包括以下比例的原料：三氧化二铁40‑50摩尔%、氧化镁5‑10摩尔%、氧化锌4‑8摩尔%、氧化铜3‑6摩尔%氧化锰、2‑7摩尔%、绝缘剂1‑2wt%、粘结剂0.2‑1.5 wt%、润滑剂0.5‑2.0%。本发明的有益效果在于，采用本发明的方法制备所获得的磁芯材料应用于低频电流传感器中，将本发明的材料应用于传感器中，其灵敏度为1.58mV/A，线性误差小于3%。在磁芯气隙处的磁感应强度为57.5μT。

技术领域

本发明属于磁性材料技术领域，具体涉及低频电流传感器磁芯材料，还涉及上述的磁芯材料的制备方法。

背景技术

电流传感器是一种将流过导线的电流反映出来的元件，用以测定一定频率的电流，其基本结构主要包括传感元件、能量采集器、电源管理电路及无线模块。能量采集器采集到的能量经电源管理电路存储和管理之后为电流传感器和无线模块供电，传感元件传感待测量之后通过无线模块将传感结果发送出去。

目前关于低频电流传感器磁芯材料，其报道并不多。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种低频电流传感器磁芯材料，该磁芯材料具在灵敏度高、线性误差小的特点，且其磁感应强度较高。

本发明所提供的低频电流传感器磁芯材料，包括以下比例的原料：

三氧化二铁 40-50摩尔% 氧化镁 5-10摩尔%

氧化锌 4-8摩尔% 氧化铜 3-6摩尔%

氧化锰 2-7摩尔% 绝缘剂 1-2wt%

粘结剂0.2-1.5 wt %

润滑剂0.5-2.0% 。

以上的原料为经过粉碎后的粉末状原料。

以上的粉末中，100-150目的粉末占10-20%；150-300目的粉末占20-30%；300-600目的粉末占30-40%，余量为大于100目的粉末。

低频电流传感器磁芯材料的制备方法，包括下述的步骤：

（1）将以下的原料粉碎，得粉末；将粉末与包覆液按比例混合均匀，旋转蒸发使其反应，然后烘干，得干燥的粉末，备用；三氧化二铁 40-50摩尔% 、氧化镁 5-10摩尔%、氧化锌 4-8摩尔% 、氧化铜 3-6摩尔%、氧化锰 2-7摩尔% ；

所有的粉末在达到一定的温度时，各种粉末会出现大幅度的质量增加，这是由铁粉等粉末大量快速氧化而导致的，但是经过本发明的包覆液处理后的粉末的热稳定温度远高于原料铁粉的，且随着包覆液的浓度的增加，被包覆的粉末大量氧化的初始温度也会随着提高，铁粉在化学包覆处理的过程中发生化学反应，在其表面生成了一层包覆液与铁的化合物包覆层，它具有较高的耐热温度，包覆在粉末的周围，有效的阻延了粉末的氧化；

（2）对粉末预退火，并且作表面钝化处理；

退火处理可使制备过程及制成环形磁芯过程中形成的应力得以充分弛豫释放，并在非晶材料基体上形成尺度约为10-15nm的晶粒。材料内非晶与纳米晶由于交换耦合作用，导致纳米晶合金材料具有低的矫顽力及对外磁场十分敏感的磁导率。本发明中的退火处理，还可以明显提高材料的磁性能温度稳定性。因此，本发明的材料非常适用于作为低频电流传感器的磁芯材料；

（3）筛分，混料绝缘，加入绝缘剂、粘结剂、润滑剂；

（4）模压成型；

（5）磁性热处理，得磁芯材料。