[发明专利]一种软磁复合粉末、软磁粉芯及其制备方法

说明书

本发明提供一种软磁复合粉末、软磁粉芯及其制备方法，该软磁复合粉末包括软磁粉末、氧化镁和有机粘结剂，所述氧化镁包覆所述软磁粉末形成绝缘包覆层，所述有机粘结剂包覆所述绝缘包覆层形成有机包覆层。发明的软磁复合粉末具有多层包覆结构，氧化镁形成无机绝缘包覆层，其具有耐高温、热导率高、高电阻率的性能，能够改善软磁粉芯散热性能，在氧化镁外部再包覆有机粘结剂形成有机包覆层，能够降低损耗，提高抗氧化、耐腐蚀性能，由此该软磁复合粉末具有很好的直流偏置性能，能满足更大电流应用环境，且具有很好的散热性，对软磁粉芯元件发热问题有很好的改善效果。

技术领域

本发明涉及软磁材料技术领域，具体而言，涉及一种软磁复合粉末、软磁粉芯及其制备方法。

背景技术

在电子信息技术高速发展的时代，软磁材料因独特的电磁转换特性而成为电子器件中不可或缺的材料之一，模压电感作为软磁材料重要的应用领域，较好地满足了电子器件趋于小型化的发展趋势，目前被广泛应用于电路板、笔记本电脑、DC-DC转换器等电子器件中。其在电路中起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用，具有通直流、阻交流的功能，应用原理主要是BUCK和BOOST电路，通过电感磁通量的变化在电感两端产生感应电动势的变化，再利用这个感应电动势与电路中的其他电压配合产生升压或降压。随着快速充电技术的出现，电源趋向高频、低电压、大电流发展，模压电感要求软磁粉末具有更高的饱和磁感应强度Bs和更优异的直流偏置性能以满足大电流的应用环境；同时还要求软磁粉芯电感具有较高的电阻率和较快的散热能力以适应兆赫兹(MHz)的高频工作条件，缓解电感元件发热严重的现象。

而现有技术公开的软磁粉末无法满足模压电感的要求，如：

公开号为CN104028751B的中国发明专利公开了一种金属软磁复合材料的高绝缘性绝缘包覆处理方法。该方法采用乙二醇镁为镁源，通过溶胶凝胶法制备了氧化镁层，但该工艺过程复杂苛刻，不利于批量生产，制得的软磁复合材料散热性能较差，损耗较大。

公开号为CN10324740B的中国发明专利公开了一种金属软磁复合材料的制备方法，其采用纳米氧化物分散液对金属磁粉进行绝缘包覆。该方法存在分散液稳定性差，纳米颗粒对磁粉的粘结性欠佳的问题，制得的软磁粉末绝缘性差，直流偏置性能提升，但损耗增大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于提出一种高直流偏置、快散热的模压电感用软磁复合粉末、软磁粉芯及其制备方法。

为解决上述问题，本发明第一方面提供一种软磁复合粉末，包括软磁粉末、氧化镁和有机粘结剂，所述氧化镁包覆所述软磁粉末形成绝缘包覆层，所述有机粘结剂包覆所述绝缘包覆层形成有机包覆层。

相对于现有技术，本发明的软磁复合粉末具有多层包覆结构，氧化镁形成无机绝缘包覆层，具有耐高温、热导率高、高电阻率的性能，能够改善软磁粉芯散热性能，在氧化镁外部再包覆有机粘结剂形成有机包覆层，能够降低损耗，提高抗氧化、耐腐蚀性能，由此该软磁复合粉末具有很好的直流偏置性能，能满足更大电流应用环境，且具有很好的散热性，对软磁粉芯元件发热问题有很好的改善效果。

可选地，所述氧化镁的质量为所述软磁粉末质量的0.01％～10％。控制氧化镁的质量占比，可以达到不同的包覆效果，在此范围内，软磁复合粉末能够获得所需的性能。

可选地，所述软磁粉末的粒度范围为-100目～+1000目。粒度会影响软磁复合粉末的性能，为了获得低损耗、高直流偏置性能、高磁导率等性能的软磁粉芯，对软磁粉末的粒度进行限定。

可选地，所述软磁粉末选自铁硅铬粉末、羰基铁粉末、铁硅粉末、铁硅铝粉末、非晶粉末、纳米晶粉末、铁镍粉末、铁镍钼粉末中的一种或几种。上述材料具有较好的直流偏置性能，可以选用其中的一种或多种。

可选地，所述有机粘结剂选自环氧树脂、有机硅树脂、聚乙烯醇、酚醛树脂中的一种或几种。有机粘结剂形成的包覆绝缘层能够降低损耗，上述材料具有很好的粘结包覆性能，电阻率高，可以选用其中的一种或多种。