[发明专利]一种平面变压器磁体及其制备方法

说明书

本发明公开一种平面变压器磁体及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：S1：将磁体材料粉末、纳米氧化物进行球磨后并干燥；S2：球磨后粉末与软磁合金粉末混合形成混合粉末；S3：将混合粉末与第一次硅树脂、硅烷偶联剂混合并干燥形成一次颗粒；S4：将一次颗粒加入第二次硅树脂、PVA混合并干燥形成二次颗粒；S5：将二次颗粒压制成型，获得磁体胚体；S6：将磁体胚体进行退火，形成平面变压器磁体。本发明通过在混合粉末表面通过多重包覆进一步防止在压制过程和退火过程中金属颗粒间的过度连接提升涡流损耗，从而达在1MHz以上电感保持较高的Q值且损耗较低，从而满足目前开关电源对高频化、高效化的需求。

技术领域

本发明涉及平面变压器技术领域，尤其涉及一种平面变压器磁体及其制备方法。

背景技术

随着社会对电力的需求不断增加，电子技术的发展从低频技术为主逐渐转变为高频技术为主，开关电源以小型化、轻量化及高效化被应用于各种电子终端设备、通讯设备，随着模块电源的频率逐渐从kHz向MHz发展，如何通过降低磁噪声对周围电路的影响成为重点之一，常规的平面变压器采用铁氧体磁芯集中气息的方式制备成变压器，漏感大所以磁噪声也相对较大，而采用无气隙的结构在工作电流下电感下降过快，电感材料中的软磁合金材料高饱和磁通密度、高磁导率、优异的电流叠加和高居里温度等特点可以在有效的采用无气隙结构，减小磁噪声，然而，合金材料的磁滞损耗较大且涡流大，从而使用电感损耗增加，且通过简单的磷化磁粉的颗粒来提升绝缘降低涡流导致磁滞损耗上升剧烈且需要更大的颗粒来实现同样的磁导率，这样导致涡流增大，在小负载高频下产品的Q值降低，从而导致效率无法提高。因此开发新的高性能的低损耗磁体材料及其平面变压器技术十分必要。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种平面变压器磁体及其制备方法，通过Si的参杂提高粉末颗粒内部的绝缘，并通过加入Mn提高材料的磁导率，并通过Zn易于偏析在颗粒表面形成氧化物提高颗粒间的绝缘，并通过细的FeSi等粉末填充颗粒间隙提高磁导率并降低磁滞损耗，并在混合粉末表面通过多重包覆进一步防止在压制过程和退火过程中金属颗粒间的过度连接提升涡流损耗，从而达在1MHz以上电感保持较高的Q值且损耗较低，从而满足目前开关电源对高频化、高效化的需求。

本发明的技术方案如下：提供一种平面变压器磁体的制备方法，包括以下步骤。

S1：将磁体材料粉末、纳米氧化物、球磨介质混合后进行球磨后并干燥，获得球磨后粉末；所述磁体材料粉末的成分为49～58wt％Fe、1.4～3.7wt％Si、40～45wt％Ni、0.5～2.0wt％Mn、0.05～0.2wt％Zn、0.05～0.1wt％C。球磨的会将磁体材料粉末与纳米氧化物充分混合，球磨干燥后，磁体材料粉末表面包覆一层纳米氧化物，从而提升磁体材料粉末颗粒之间的绝缘性能。而且对磁体材料粉末进行球磨会将磁体材料粉末碾成扁平型，有利于降低涡流损耗。优选的，采用氧化锆珠或氧化铝珠进行球磨。

S2：取粒径不超过70um的球磨后粉末与粒径不超过15um的软磁合金粉末混合形成混合粉末。较小粒径的软磁合金粉末可以填充球磨后粉末颗粒间隙从而提高磁导率并降低磁滞损耗。

S3：将混合粉末与第一次硅树脂、硅烷偶联剂混合并干燥形成一次颗粒。所述硅烷偶联剂有利于丢混合粉末进行分散，减少混合粉末在硅树脂中出现局部聚集。

S4：将一次颗粒加入第二次硅树脂、PVA混合并干燥形成二次颗粒。两次包覆的过程，第二次包覆是对一次颗粒进行包覆，可以进一步提升混合粉末之间的绝缘，防止金属颗粒件的过渡连接对涡流损耗的提升。

S5：将二次颗粒通过1800～2500MPa的压力压制成型，获得磁体胚体。混合粉末经过两次包覆形成二次颗粒后在进行压制成型，可以防止金属颗粒件的过渡连接对涡流损耗的提升。