[发明专利]一体成型电感用低损耗磁粉芯及其制备方法

说明书

本申请属于磁性材料领域，具体涉及一体成型电感用低损耗磁粉芯及其制备方法。所述一体成型电感用低损耗磁粉芯的制备原料包括磁铁粉、有机包覆剂、无机包覆剂和润滑剂，所述磁铁粉、有机包覆剂、无机包覆剂和润滑剂的质量比为（96.8‑98.2）:（1‑1.5）:（0.8‑1.2）:（0.4‑0.7）；所述有机包覆剂包括甲基苯基硅树脂、环氧改性有机硅树脂和双酚A型环氧树脂，所述甲基苯基硅树脂、环氧改性有机硅树脂和双酚A型环氧树脂的质量比为1:（2‑3）:（1.5‑3）。本申请提高了绝缘层的粘附性、包覆均匀性和热稳定性，进一步降低了磁粉芯的损耗，同时提高了磁粉芯的磁导率。

技术领域

本申请属于磁性材料领域，更具体的，本申请涉及一体成型电感用低损耗磁粉芯及其制备方法。

背景技术

电脑主板技术的发展和电源技术的发展促进了一体成型电感的出现，CPU主频越来越高，对稳定供电和滤波方面都有很高的要求，一体成型电感能在大电流的条件下长期工作，并能为CPU稳定供电。由于电感工作在大电流条件下，要求一体化成型电感的磁粉芯具有好的电流叠加特性，具有较高的饱和磁感Bs，以满足大电流下工作不会引起电感饱和，同时具有较高的电阻率以适应MHz下的高频工作状态。

磁粉芯是将铁磁铁粉与绝缘介质、粘结剂等混合压制而成的一种复合软磁材料。纯铁粉芯是由铁磁粉末和树脂构成的，在磁粉芯中开发和研究的最早，纯铁粉芯的价格在磁粉芯中也是最低的，纯铁粉芯具有初始磁导率随频率变化的稳定性好，直流叠加特性好等特点，但是高频损耗较大。

降低纯铁粉芯的损耗的主要方法有：降低铁磁粉末的颗粒粒度或提高磁粉芯表面的绝缘层厚度。其中，降低铁磁粉末的颗粒粒度，粒度越细电感涡流损耗越低，但是颗粒粒度越细，磁导率越小，不利于电感量的提高；提高磁粉芯表面的绝缘层厚度，绝缘层越厚，电阻率越高，电感涡流损耗越低，但是随着绝缘层厚度的增加，磁粉芯中铁磁粉末的填料比降低，导致磁导率降低。

针对上述相关技术，本申请人认为亟需研发一种高感值、低损耗的磁粉芯，用于一体成型电感，更好的实现一体成型电感的磁屏蔽效果，抗电磁干扰性。

发明内容

为了在降低纯铁粉芯的损耗的同时提高磁粉芯的磁导率，本申请提供一种一体成型电感用低损耗磁粉芯及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种一体成型电感用低损耗磁粉芯，采用如下的技术方案：一种一体成型电感用低损耗磁粉芯，其制备原料包括磁铁粉、有机包覆剂、无机包覆剂和润滑剂，所述磁铁粉、有机包覆剂、无机包覆剂和润滑剂的质量比为(96.8-98.2):(1-1.5):(0.8-1.2):(0.4-0.7)；所述有机包覆剂包括甲基苯基硅树脂、环氧改性有机硅树脂和双酚A型环氧树脂，所述甲基苯基硅树脂、环氧改性有机硅树脂和双酚A型环氧树脂的质量比为1:(2-3):(1.5-3)。

通过采取上述技术方案，采用甲基苯基硅树脂、环氧改性有机硅树脂和双酚A型环氧树脂作为有机包覆剂，且甲基苯基硅树脂、环氧改性有机硅树脂和双酚A型环氧树脂的质量比为1:(2-3):(1.5-3)时，绝缘层包覆均匀，可以降低磁粉芯的损耗，同时提高磁粉芯的磁导率。一方面，甲基苯基硅树脂和环氧改性有机硅树脂结构中既含有“有机基团”，又含有“无机基团”，提高了磁铁粉与有机包覆剂之间的润湿，有利于有机包覆剂均匀地包覆在磁铁粉表面；且甲基苯基硅树脂引入苯基可以改进甲基苯基硅树脂与磁铁粉的配伍性，也可改进甲基苯基硅树脂与环氧改性有机硅树脂和双酚A型环氧树脂的配伍性，提高了甲基苯基硅树脂对磁铁粉和的环氧改性有机硅树脂和双酚A型环氧树脂粘附力。另一方面，环氧改性有机硅树脂和双酚A型环氧树脂均含有活泼的环氧基，对磁铁粉的黏着力强；且双酚A型环氧树脂主链上的苯环具有一定的耐热性，提高了绝缘层的热稳定性，加上环氧改性有机硅树脂兼有环氧树脂和有机硅树脂的优点，耐热性好，有利于后期热处理减少压制成型产生的残余应力，降低磁滞损耗。

因此，甲基苯基硅树脂、环氧改性有机硅树脂和双酚A型环氧树脂共同作用，提高了绝缘层的粘附性、包覆均匀性和热稳定性，进一步降低了磁粉芯的损耗，同时提高了磁粉芯的磁导率。