[发明专利]一种超高超大纳米晶磁芯及其制造方法

说明书

本发明公开了一种超高超大纳米晶磁芯，包括磁芯本体，磁芯本体包括不锈钢护盒、盖板和多个矮磁芯，磁芯本体的高度为68~162mm，外径为512~1220mm，内径388~980mm，重量为38~178公斤，矮磁芯选用铁基纳米晶软磁合金制成，其高度为20~30mm，且多个矮磁芯之间相互绝缘，磁芯本体的初始磁导率大于8万，其净高比大于88%，磁芯本体由铁基纳米晶软磁合金制成，是采用单辊甩带、绕制磁芯、真空晶化退火和移动叠放等步骤制造。本发明通过特有的叠放拼装技术，实现了大规格磁芯在退火后的移动叠放，置于同一护盒内，磁芯之间绝缘，导磁性能不下降，获得了具有高导磁性能的超高、超大规格的铁基纳米晶合金磁芯。

技术领域

本发明属于互感器磁芯技术领域，具体涉及一种超高超大的铁基纳米晶合金磁芯及其制造方法。

背景技术

铁基纳米晶软磁合金因为具有超高的初始磁导率和极低的磁芯损耗，在高精度互感器领域得到了广泛的应用。铁基纳米晶合金是由非晶合金经过晶化退火后得到的一种具有纳米晶和非晶双相结构的合金，纳米晶合金磁芯一般是由非晶合金薄带经过卷绕后，在真空炉中进行晶化退火而得到的，由于纳米晶合金的密度高于非晶合金，因此在晶化退火过程中，磁芯会产生大约4%的收缩。如果磁芯尺寸过大，一旦磁芯非晶晶化放热不均匀，即使整体炉温一致，但对于磁芯而言，各处的温度会差别很大，磁芯各处的收缩不一样，会导致磁芯产生表面波纹和边缘卷曲等现象，导致磁芯的磁导率明显下降，所以目前的纳米晶合金磁芯的外径一般小于500mm，高度小于60mm。

随着高压互感器领域的发展，行业提出了要求制造更高、更大的纳米晶合金磁芯。受限于目前纳米晶行业的非晶制带水平，纳米晶用非晶薄带的宽度一般都不超过60mm，而以20-30mm的非晶薄带最容易制造。退火后制备的高导磁纳米晶合金磁芯对应力特别敏感，一般需要装在护盒中，才能实现移动和叠放，而对于超大型磁芯，如果没有护盒，想要实现移动是一件困难的事情。高度超过60mm的纳米晶合金磁芯通常是先制造多个较矮的磁芯，每个磁芯放在一个护盒中，然后将内含磁芯的护盒叠放、拼装在一起形成一个超高的磁芯。由于护盒具有一定厚度，磁芯和护盒之间还需要留有一定间隙，这样会导致磁芯净高比（即磁芯净高度与总高度的比值）小于82%，造成空间的浪费，并且制造互感器时缠绕铜线的用量会增加。鉴于此，有必要对传统的超高超大纳米晶磁芯做出改进。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于一种超高超大的纳米晶磁芯及其制造方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种超高超大纳米晶磁芯，包括磁芯本体，磁芯本体包括不锈钢护盒、盖板和多个矮磁芯，磁芯本体的高度为68~162mm，外径为512~1220mm，内径388~980mm，重量为38~178公斤。

优选地，前述磁芯本体的初始磁导率大于8万。

再优选地，前述矮磁芯选用铁基纳米晶软磁合金制成，其高度为20~30mm，且多个矮磁芯之间相互绝缘。

更优选地，前述磁芯本体的净高比大于88%。

进一步优选地，前述的一种超高超大的铁基纳米晶合金磁芯的制造方法，包括如下步骤：

S1、采用单辊甩带法制备非晶薄带；

S2、将非晶薄带卷绕成环状矮磁芯；

S3、将矮磁芯在真空环境下进行晶化退火处理，冷却后去掉真空出炉；

S4、在不锈钢护盒底部均匀涂覆一层硅橡胶，采用一个形状与矮磁芯端面一致的电磁铁将矮磁芯吸起，轻放入不锈钢护盒中的硅橡胶层上；

S5、在已经放好的矮磁芯另一个端面均匀涂覆一层硅橡胶，再采用形状与矮磁芯端面一致的电磁铁将第二个矮磁芯吸起，移动叠放到第一个矮磁芯上；