[发明专利]一种用SiO2包覆金属粉末技术制备金属软磁粉芯的方法及由此方法制备的金属软磁粉芯

摘要

本发明公开一种用SiO₂包覆金属粉末技术制备金属软磁粉芯的方法及由此方法制备的金属软磁粉芯，本发明利用一种特殊的化学包覆方法在超细金属粉表面上均匀的包覆上一层SiO₂壳层，使金属粉颗粒之间相互隔离开，达到了最优的绝缘效果，并加入由高分子酚醛树脂配制的粘结剂，后通过模具及压力机成型成不同规格的磁芯坯体，再经过梯度热处理工艺及表面涂装处理，使其形成具有优异电磁性能的磁性电子材料。本发明方法制备的金属软磁粉芯具有优异的交直流叠加磁特性及良好的高频适应性、饱和磁通密度高、高频涡流损耗小、耐高温性能好、频率范围宽，更加环保、可靠，且制备方法成本低、工艺简单宜行。

主权项

1.一种用SiO₂包覆金属粉末技术制备金属软磁粉芯的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，对金属粉体进行选择：选择纯度≥97%，杂质种类不超过3种，且粒度≤2μm，微粒成球形，内部成层状结构的超细纯金属粉；步骤2，表面活化处理：首先将步骤1选择的金属粉体放置于恒温干燥箱内60℃‑80℃干燥1.2h‑1.5h，使金属粉体完全干燥至表面无水分，并将无水乙醇、蒸馏水、氨水按7.5:1.5:（1‑1.5）的体积比配制混合溶液，将金属粉体分散在混合溶液中超声搅拌40min‑60min，随后将与混合溶液体积比为（1‑1.2）:5、浓度为（0.20‑0.22）g/ml的柠檬酸溶液边搅拌边滴加到金属粉体的混合溶液中，直到有絮状沉淀出现时停止滴加，再加入与混合溶液体积比为1:8.5的四甲基氢氧化铵溶液超声搅拌至絮状沉淀重新分散；步骤3，对金属粉体进行SiO₂壳层包覆：将步骤2的混合溶液转移到搅拌器中，取与上述混合溶液体积比为（1‑1.6）:28的正硅酸四乙酯边搅拌边滴加到该溶液中，滴加速率为2ml/min，滴加完成后再搅拌2.4h‑2.8h，后再按该配比滴加一次，将混合液通过3000r/min‑3500r/min离心分离，将沉淀物放置在40℃干燥箱中干燥2.5h‑2.8h，此时金属粉体包覆的SiO₂壳层厚度约为0.14μm‑0.36μm；步骤4，将经过SiO₂壳层包覆的金属粉体和粘结剂溶液按质量比为2:1的比例混合，利用恒温搅拌器在70℃和60r/min的转速下搅拌1.5h‑1.8h直至溶剂完全挥发，再过60目筛网筛分造粒；步骤5，根据需要选用不同金属软磁粉芯成型模具，采用液压设备提供7MPa‑9MPa的压力对步骤4处理后的粉末进行压制，使得成型后的金属软磁粉芯坯体密度达到5.2g/cm³‑5.5g/cm³之间；步骤6，将步骤5制备的金属软磁粉芯坯体在空气中放置5h‑6h后，对金属软磁粉芯坯体进行热处理：从室温开始，采用梯度升温方式每隔1小时升温15℃，最高升至140℃时，保温1.5小时，自然冷却至室温；步骤7，对步骤6得到的金属软磁粉芯表面进行绝缘涂装处理，使用S2000A/B双组分环氧树脂漆并采用无触点涂装技术对磁芯表面进行涂装处理，在110℃‑120℃的温度条件下保温0.5h‑1h，使得涂层固化并牢固吸附于金属软磁粉芯表面。