磁粉的包覆装置及其包覆方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及磁粉的包覆领域，特别涉及一种磁粉的包覆装置及其包覆方法。
【背景技术】
[0002] 金属软磁粉芯是通过将金属或合金软磁材料制成的粉末与绝缘添加物混合压制 而成的一种软磁材料，由于铁磁性颗粒小，又被非磁性绝缘物隔开，因此可以隔绝涡流，高 频损耗低，可用于高频下的电子元器件。非晶及纳米晶磁粉芯是近年来开发的一种新型的 金属软磁材料，是将非晶或纳米晶软磁粉末压制粘结，制成各种形状的磁粉芯。由于非晶 /纳米晶粉末具有独特的非晶或微晶原子结构及优异的磁特性，以其为原料制备而成的非 晶/纳米晶磁粉芯具有较好的直流偏置特性、在大电流下工作而不饱和、高频下损耗较低 等特点，已经被广泛用于新能源（光伏、风电等）、消费电子（空调、平板电视等）和电动 汽车等领域，用作各类开关电源、PFC电路中电感器件的磁芯元件。非晶及纳米晶磁粉芯 与High-Flux(高磁通磁粉芯）相比具有磁芯损耗低、成本低、不受镍价格影响的优势；与 Sendust(铁硅铝磁粉芯）相比具有直流偏置能力强、承载电流更大的优势；与MPP(铁镍钼 磁粉芯）相比具有直流偏置能力强、承载电流更大、成本低的优势。相比其他金属磁粉芯的 优势，非晶及纳米晶磁粉芯根据应用领域和需求的不同，可作为High-Flux、铁硅铝磁粉芯、 MPP的替代。
[0003] 绝缘包覆是非晶及纳米晶磁粉芯制备过程中的关键技术，绝缘包覆层性能是影响 磁粉芯高频损耗的重要因素，绝缘层如果包覆不完整或被破坏，将急剧增加磁粉颗粒间的 涡流损耗，从而增大磁粉芯的高频损耗。磁粉的包覆方法有机械混合法、溶胶凝胶法等，溶 胶凝胶法工艺较复杂，需要高温热处理，易导致非晶及纳米晶发生晶化，在制备过程中通常 采用单纯的机械搅拌法进行非晶及纳米晶磁粉的包覆，但是此方法易出现包覆不完整、不 均匀的现象。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种磁粉的包覆装置及其包覆方法，能够解决现有技术中 存在的上述问题。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006] -种磁粉的包覆装置，该装置包括搅拌机和与所述搅拌机出料口连接的烘干罐， 所述搅拌机用于将包覆和被包覆材料搅拌均匀并实现包覆，包括：壳体，内部中空，所述壳 体的内部用于容纳包覆和被包覆材料；入料口，设于所述壳体的上端部，用于加入包覆和被 包覆材料；超声振动棒，设置于所述壳体内部，用于搅拌包覆和被包覆材料；机械搅拌桨， 设置于所述壳体内部，用于搅拌包覆和被包覆材料，以及出料口，设于所述壳体的下端部， 用于输出完成包覆的物料。
[0007] 优选地，在上述磁粉的包覆装置中，所述搅拌机还包括：压力表，设于所述壳体上， 用于测定并显示所述壳体内部的压力值；泄压阀，设于所述壳体上，用于在所述壳体内部的 压力值过大时进行泄压。
[0008] 优选地，在上述磁粉的包覆装置中，所述烘干罐用于将完成包覆的物料烘干，包 括：罐体，内部中空，所述罐体的内部用于容纳完成包覆的物料；入口，设于所述罐体的上 端部，用于加入完成包覆的物料；出气口，设于所述罐体的上端部，用于将所述罐体内抽真 空或者破真空；加热元件，设置于所述罐体上；以及出口，设于所述罐体的下端部，用于输 出烘干后的物料。
[0009] 优选地，在上述磁粉的包覆装置中，所述壳体为上端大下端小的圆锥体结构；所述 罐体为圆柱体体结构；所述加热元件螺旋地设置于所述罐体壁上。
[0010] 优选地，在上述磁粉的包覆装置中，在所述壳体内部的竖直中心线上设置有一个 主轴，所述机械搅拌桨水平地固定于所述主轴上并对称分布于所述主轴的两侧；优选地，在 所述主轴上固定有多层所述机械搅拌桨；更优选地，所述机械搅拌桨的桨叶的外侧端面与 所述壳体的内壁靠近或贴合；
[0011] 所述超声振动棒水平地设置于所述壳体内，且在同一水平面上设有至少一对所述 超声振动棒；优选地，每对所述超声振动棒以所述主轴为轴对称，更优选地，在所述壳体内 设置多层所述超声振动棒；
[0012] 更优选地，所述超声振动棒和所述机械搅拌桨在所述壳体的内部由上至下依次间 隔分层设置。
[0013] 优选地，在上述磁粉的包覆装置中，在所述壳体的内部从上到下依次设置有第一 层超声振动棒、第二层机械搅拌桨、第三层超声振动棒、第四层机械搅拌桨以及位于所述壳 体内最底部的第五层机械搅拌桨，其中，所述第二层机械搅拌桨和第四层机械搅拌桨均包 括搅拌轴和由搅拌轴的两端分别延伸出的桨叶，所述搅拌轴水平地固定于所述主轴上并对 称分布于所述主轴的两侧；所述第五层机械搅拌桨仅包括对称设置于所述主轴上的两片桨 叶。
[0014] 利用上述的磁粉的包覆装置的包覆方法，包括如下步骤：
[0015] 预处理步骤，采用机械和超声同时搅拌的方式将所述磁粉与所述表面改性材料的 溶液混合，从而得到预处理后的物料；一次烘干步骤，将所述预处理后的物料烘干，从而得 到一次烘干后的物料；粉末绝缘包覆处理步骤，采用机械和超声同时搅拌的方式将所述一 次烘干后的物料与所述有机粘结剂和无机粘结剂的混合溶液混合，从而得到包覆处理粉 末；二次烘干步骤，将所述包覆处理粉末烘干，从而得到包覆磁粉。
[0016] 优选地，在上述包覆方法中，在所述预处理步骤中，所述表面改性材料的用量为所 述磁粉总质量的〇.lwt%~lwt%，在所述表面改性材料溶液中，所述表面改性材料的质 量百分比浓度为0.1-1%，所述表面改性材料为有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸化 合物中的一种或多种；优选地，所述机械和超声同时搅拌混合的时间为30-180min;更优选 地，所述机械搅拌的转速为50-500rpm，所述超声搅拌的频率为20-40kHz;更优选地，所述 表面改性材料溶液的溶剂为无水乙醇、水或丙酮。
[0017] 优选地，在上述包覆方法中，在所述一次烘干步骤中，先将所述预处理后的物 料在真空条件下放置20-80min，之后再在常压条件下进行烘干；所述烘干的温度优选为 50-100°C，所述烘干的时间优选为20-180min;在所述二次烘干步骤中，先将所述包覆处理 粉末在真空条件下放置20-80min，之后再在常压条件下进行烘干；所述烘干的温度优选为 30-120°C，所述烘干的时间优选为20-180min。
[0018] 优选地，在上述包覆方法中，在所述粉末绝缘包覆处理步骤中，所述有机粘结 剂的用量为所述磁粉总质量的〇. 5wt%~4wt%，所述无机粘结剂的用量为磁粉总质量 的0. 5wt%~4wt%，在所述混合溶液中，所述有机粘结剂的质量百分比浓度为1-8%，所 述无机粘结剂的质量百分比浓度为1-8% ;优选地，所述机械和超声同时搅拌混合的时 间为30-180min;更优选地，所述机械搅拌的转速为50-500rpm，所述超声搅拌的频率为 20-40kHz;更优选地，所述有机粘结剂和无机粘结剂的混合溶液的溶剂为丙酮、二甲苯或无 水乙醇。
[0019] 分析可知，本发明公开一种磁粉的包覆装置及其包覆方法，通过利用超声振动棒 的振动和发热与机械搅拌桨的机械搅拌相结合的方式进行混料包覆，相对于单纯机械搅拌 而言，可使搅拌具有更均匀，从而包覆效果更好的优点。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明一实施例的搅拌机结构示意图；
[0021] 图2为本发明一实施例的烘干罐结构示意图。
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