[发明专利]一种用热塑注射成型铁基复合材料制备异形磁芯的方法

摘要

一种用热塑注射成型铁基复合材料制备异形磁芯的方法，主要解决结构复杂或体积小的羰基铁粉磁芯采用流体成型工艺加工方法，以磷化羰基铁粉为主料，以热塑性聚苯乙烯、酚醛树脂、有机化学苯、工业无水乙醇为辅料，采用熔融共混技术制备得到混合均匀、磁流变效应高的各向同性铁基复合材料，该铁基复合材料经过粉碎，并在一定的温度、磁场及压力条件下，利用热塑性聚苯乙烯高分子材料的流动性带动铁基粉末充分填充模腔，经过冷却、脱模，以达到复杂零件成型的目的，制备的微型或异型磁芯品质因数高，磁性能好，解决了难成型及微型结构的磁芯成型问题。

主权项

一种用热塑注射成型铁基复合材料制备异形磁芯的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将纯度为99.7%的磷化羰基铁粉[Fe(CO)5]作为主料，将热塑性聚苯乙烯（HIPS）、酚醛树脂（PF）、有机化学苯（C6H6）、纯度为99.7%的工业无水乙醇作为辅料，按照主料磷化羰基铁粉[Fe(CO)5]所占质量比86%‑91%，辅料热塑性聚苯乙烯（HIPS）、酚醛树脂（PF）、有机化学苯（C6H6）所占质量比分别为6.8‑12.1%、1.2‑1.72%、0.6%‑0.72%将其混合，将混合物在室温下放入高速混合器中以200转/分的速度搅拌混合，然后在240℃的温度条件下进行熔融，之后在空气中冷却至室温，放入滚筒式球磨机中进行研磨，磨球选用￠3：￠6：￠10体积比为1：1：1的钢球，制得颗粒状各向同性铁基复合磁性材料；步骤2：将牌号为X98‑11的酚醛清漆与纯度为99.7%的工业无水乙醇按照1cc:3cc的比例混合，然后将热塑性聚苯乙烯与化学苯按照1g:3cc的比例混合，最后将以上两种混合溶液与磷化羰基铁粉放入高速混合器中，在室温条件下以300转/分的速度混合30min，使得铁基基体充分吸收所有的溶液，搅拌预混后，在Rheomix600哈克转矩流变仪中熔融共混，设备参数外加磁场强度为10A/M，温度为200℃，时间为15min，按以上步骤重复三次搅拌，以达到混合充分，最后采用切割机制成铁基复合材料颗粒；步骤3：将上述步骤2制得的铁基复合材料颗粒在230℃‑250℃温度条件下通过磁场注塑机挤出，之后在空气中冷却至室温，放入滚筒式球磨机中进行研磨，磨球选用￠3：￠6：￠10体积比为1：1：1的钢球，再次将制得的铁基复合材料颗粒在230℃‑250℃温度条件下通过磁场注塑机挤出一次，使各种原材料之间充分混合，在注塑机上装上所需的模具，调整设备料筒温度为200℃‑220℃，模具温度为60℃‑80℃，注射时间为5‑10s,注射压力为25kg/cm2,外加磁场强度为10A/M，开始注射；步骤4：采用滚筒式球磨机处理注射成型后的零件注射胶口，磨球选用直径为2‑3mm的玛瑙球，磨球与磁芯的体积比例为2:1，通过50Ｈz/s的频率反复摩擦，达到磨除注射胶口的目的；步骤5：将上述步骤4处理过的零件放入高温干燥箱中，自由升温至250℃，保温2h，然后将温度降至200℃，保温2h，随后按照20℃/2h的降温速度，直止降至室温取出，完成对产品内部应力的去除。