[发明专利]一种高频用软磁材料的制备方法

说明书

一种高频用软磁材料的制备方法，包括如下步骤：1)将铁性磁粉和层状硅酸镍放入到研钵中研磨10‑30min，之后进行烧结，冷却至室温后研磨，得到材料A(复合有铁性磁粉的层状硅酸镍)；2)将材料A分散到功能化聚合物FPOSS‑PS中，搅拌1‑2小时，在60‑90℃下干燥2‑4小时，即可得到高频用软磁材料。层状硅酸镍能够有效的将铁性磁粉复合，使得电阻率显著增大而不改变磁导电率和磁通密度；并且功能化聚合物能够有效包覆复合有铁性磁粉的层状硅酸镍，对磁导电率和磁通密度几乎没有影响。本发明的高频用软磁材料的制备方法所制备的软磁材料，结构与性能优异，可以应用到微电子领域。

技术领域

本发明属于磁性材料技术领域，具体为一种高频用软磁材料的制备方法。

背景技术

电力电子行业的飞速发展，大至高压输电，以变压器为核心的输变电系统；小至电子元器件，以电感、电子变压器为核心的电力电子变频设备，即微电子领域，都面临着高频率、高功率转换、高能流密度的挑战，而这都离不开软磁材料的发展。高频软磁材料是制造大功率变压器、电感、电子变压器等器件的主要成分，因此高频软磁材料的发展水平直接决定电力电子领域的发展进程。软磁材料由于具有低矫顽力、低剩磁、高饱和磁化强度等优点，被广泛用于电力电子行业中。

目前常见的软磁材料主要有金属基材料、软磁铁氧体、非晶/纳米晶和软磁复合材料，但是这些材料任存在局限性：金属基材料的电阻率和工作频率较低，且高频高涡流损耗极大；而软磁铁氧体的饱和磁化强度过低；非晶/纳米晶材料的制作成本高，过程复杂而且热稳定性较差；而软磁复合材料由于磁稀释效应导致磁导电率和磁通密度低。

发明内容

针对现有技术问题，本发明的目的在于提供一种高频用软磁材料的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术手段：

一种高频用软磁材料的制备方法，包括如下步骤：

3)将铁性磁粉和层状硅酸镍放入到研钵中研磨10-30min，之后进行烧结，冷却至室温后研磨，得到材料A(复合有铁性磁粉的层状硅酸镍)；

4)将材料A分散到功能化聚合物FPOSS-PS中，搅拌1-2小时，在60-90℃下干燥2-4小时，即可得到高频用软磁材料。

进一步的，1)中铁性磁粉和层状硅酸镍按质量比为铁性磁粉：层状硅酸镍5-10:1；烧结为压力400-600MPa，升温速率为100℃/min，烧结温度为300-500℃，保温时间为3-9min。

进一步的，所述铁性磁粉包括Fe-6.5Si微米粉、FeNi₃和坡莫合金中的一种。

进一步的，2)中材料A与功能化聚合物FPOSS-PS按质量比为材料A：功能化聚合物＝10-20：1。

进一步的，所述功能化聚合物按以下方法制备：

步骤一：将单羟基七乙烯基多面体齐聚倍半硅氧烷(VPOSS-OH)和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)溶解到氯仿和三氟甲苯(TFT)按体积比DMPA:TFT＝1:3混合的混合溶剂中，并加入全氟十二烷硫醇(F8-SH)，之后在365nm的紫外灯的照射下反应30min，去除溶剂，并用柱色谱提纯，得到FPOSS-OH；

步骤二：将步骤一所得的FPOSS-OH、4-氧代-4-(丙-2-炔基-1氧基)丁酸和DMAP(4-二甲氨基吡啶)加入到DMPA与TFT按体积比DMPA:TFT＝1:3混合的混合溶剂中，并降温到0℃，然后加入N,N-二异丙基碳二亚胺(DIPC)，添加完毕后在室温下反应24h，并用硅胶柱色谱提纯，得到FPOSS-alkyne；