一种高强度的磁芯的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度的磁芯，磁芯呈E字形结构，包括本体和从本体的同一方向伸出的并列设置的第一伸出臂、第二伸出臂和第三伸出臂，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂与本体的连接处采用弧形过渡结构；弧形过渡结构的表面采用喷丸工艺处理形成晶粒尺寸从浅至深呈梯度分布的结构：0～0.04mm深度范围内，晶粒尺寸为20～40nm；0.04～0.1mm深度范围内，晶粒尺寸为30～80nm；0.1～0.2mm深度范围内，晶粒尺寸为60～150nm。三层不同大小的晶粒配合使得磁芯的各连接部硬度高，弹性应变大，能够适应温度骤降或者骤升，保证磁芯的各连接部的结构完整性，保证供电质量。
【专利说明】一种高强度的磁芯
【技术领域】
[0001]本发明涉及电磁转化辅助设备【技术领域】，尤其涉及一种高强度的磁芯。
【背景技术】
[0002]磁芯广泛应用于变压器、扼流圈、逆变器、转换器和其它各种需要电磁转化的场合，其性能优劣直接决定了电磁转化的效率，其可靠性直接影响供电的质量。
[0003]磁芯是指由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物。由于材料硬度比较高，弹性应变小，所以也比较脆，在电磁转化的工作过程中遇到温度骤降或者骤升时，磁芯的各连接部容易断裂，导致供电质量差，甚至出现无法供电的情形。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出一种高强度的磁芯，磁芯的各连接部硬度比较高，且同时弹性应变比较大，能够适应电磁转化的工作过程中遇到的温度骤降或者骤升，保证磁芯的各连接部的结构完整性，保证供电质量。
[0005]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]—种高强度的磁芯,包括本体和并列设置的第一伸出臂、第二伸出臂和第三伸出臂，第一伸出臂、第二伸出臂和第三伸出臂大致沿同一方向从本体伸出，第一伸出臂、第二伸出臂第三伸出臂和本体组成E字形结构，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂与本体的连接处采用弧形过渡结构；弧形过渡结构的表面采用喷丸工艺处理形成晶粒尺寸从浅至深呈梯度分布的结构:0?0.04mm深度范围内，晶粒尺寸为20?40nm ；0.04?0.1mm深度范围内，晶粒尺寸为30?80nm ；0.1?0.2mm深度范围内，晶粒尺寸为60?150nm。
[0007]优选的，第二伸出臂位于第一伸出臂和第三伸出臂之间；第二伸出臂的高度为第一伸出臂的高度的1.8?2.2倍；第一伸出臂、第二伸出臂和第三伸出臂的伸出长度和厚度相等。
[0008]优选的，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本体的密度之比为1:0.95?
0.98:1:1.02 ?1.08。
[0009]优选的，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本体是采用压铸工艺一体成型的结构；压铸时，控制第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本体的压铸压力获得不同的密度。
[0010]优选的，本体的密度为磁芯材料的常规密度
[0011]优选的，第一伸出臂与本体垂直；第二伸出臂与本体垂直；第三伸出臂与本体垂直。
[0012]优选的，第一伸出臂与本体所成的角度为91?95° ;第二伸出臂与本体垂直；第三伸出臂与本体所成的角度为-91?-95°。
[0013]优选的，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本体表面包括绕线部；绕线部采用激光烧蚀工艺烧制出深度不超过200 μ m的凹坑，凹坑的四周为高度不超过80 μ m的凸起，凹坑的直径不大于300 μ m ;凹坑的分布密度不大于10个/mm2。
[0014]优选的，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本体的主体材料为铁镍基非晶合金；第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本体中分散有三维尺度不大于Imm的铁基纳米晶合金；第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本体中铁基纳米晶合金和铁镍基非晶合金的体积比分别为:0.1?0.2,0.15?0.4,0.1?0.2和0.4?0.5。
[0015]优选的，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本体4中铁基纳米晶合金和铁镍基非晶合金的体积比分别为:0.15?0.18,0.25?0.35,0.15?0.18和0.44?0.48。
[0016]本发明的有益效果为:一种高强度的磁芯，包括本体和并列设置的第一伸出臂、第二伸出臂和第三伸出臂，第一伸出臂、第二伸出臂和第三伸出臂大致沿同一方向从本体伸出，第一伸出臂、第二伸出臂第三伸出臂和本体组成E字形结构，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂与本体的连接处采用弧形过渡结构；弧形过渡结构的表面采用喷丸工艺处理形成晶粒尺寸从浅至深呈梯度分布的结构:0?0.04mm深度范围内，晶粒尺寸为20?40nm ；
0.04?0.1mm深度范围内，晶粒尺寸为30?80nm;0.1?0.2mm深度范围内，晶粒尺寸为60?150nm。磁芯的各连接部采用喷丸工艺处理，使得表面的晶粒尺寸呈梯度分布，最外层的20?40nm的晶粒具有很大的强度，同时具有较好的延展性；最内层的60?150nm的晶粒，硬度较小，但是可以发生较大的弹性应变；中间层的30?SOnm的晶粒具有中等的强度和中等的延展性，保证了最外层与最内层的变形协调性，从而使得磁芯的各连接部硬度比较高，且同时弹性应变比较大，能够适应电磁转化的工作过程中遇到的温度骤降或者骤升，保证磁芯的各连接部的结构完整性，保证供电质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚、有效地说明本发明实施例的技术方案，将实施例中所需要使用的附图作简单介绍，不言自明的是，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来讲，无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图做出其它附图。
[0018]图1是本发明一种高强度的磁芯的实施例的结构示意图。
[0019]图中:
[0020]1-第一伸出臂；2_第二伸出臂；3_第三伸出臂；4_本体。
【具体实施方式】
[0021]本发明提供了一种高强度的磁芯，为了使本领域中的技术人员更清楚的理解本发明方案，并使本发明上述的目的、特征、有益效果能够更加明白、易懂，下面结合附图1和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0022]一种高强度的磁芯，包括本体4和并列设置的第一伸出臂1、第二伸出臂2和第三伸出臂3，第一伸出臂1、第二伸出臂2和第三伸出臂3大致沿同一方向从本体4伸出，第一伸出臂1、第二伸出臂2第三伸出臂3和本体4组成E字形结构，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3与本体4的连接处采用弧形过渡结构；弧形过渡结构的表面采用喷丸工艺处理形成晶粒尺寸从浅至深按呈梯度分布的结构:0?0.04mm深度范围内，晶粒尺寸为20?40nm ；0.04?0.1mm深度范围内，晶粒尺寸为30?80nm ；0.1?0.2mm深度范围内，晶粒尺寸为60?150nm。
[0023]磁芯的各连接部(弧形过渡结构)采用喷丸工艺处理，使得表面的晶粒尺寸呈梯度分布,最外层的20?40nm的晶粒具有很大的强度，同时具有较好的延展性；最内层的60?150nm的晶粒，硬度较小，但是可以发生较大的弹性应变；中间层的30?80nm的晶粒具有中等的强度和中等的延展性，保证了最外层与最内层的变形协调性，从而使得磁芯的各连接部硬度比较高，且同时弹性应变比较大，能够适应电磁转化的工作过程中遇到的温度骤降或者骤升，保证磁芯的各连接部的结构完整性，保证供电质量。
[0024]本实施例中，第二伸出臂2位于第一伸出臂I和第三伸出臂3之间；第二伸出臂2的高度为第一伸出臂I的高度的1.8?2.2倍；第一伸出臂1、第二伸出臂2和第三伸出臂3的伸出长度和厚度相等。
[0025]本实施例中，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本体4的密度之比为1:0.95 ?0.98:1:1.02 ?1.08。
[0026]本实施例中，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本体4是采用压铸工艺一体成型的结构；压铸时，控制第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本体4的压铸压力获得不同的密度。
[0027]本实施例中，本体4的密度为磁芯材料的常规密度
[0028]本实施例中，第一伸出臂I与本体4垂直；第二伸出臂2与本体4垂直；第三伸出臂3与本体4垂直。
[0029]本实施例中，第一伸出臂I与本体4所成的角度为91?95° ;第二伸出臂2与本体4垂直；第三伸出臂3与本体4所成的角度为-91?-95°。
[0030]本实施例中，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本体4表面包括绕线部；绕线部采用激光烧蚀工艺烧制出深度不超过200 μ m的凹坑，凹坑的四周为高度不超过80 μ m的凸起，凹坑的直径不大于300 μ m ;凹坑的分布密度不大于10个/mm2。
[0031]微型凸起和微型凹坑增加了缠绕线与磁芯之间的摩擦力，极大了提高了磁芯工作的可靠性；由于微型凸起具有尖端效应，从而使得磁芯的电磁转化率提高20%以上。
[0032]本实施例中，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本体4的主体材料为铁镍基非晶合金；第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本体4中分散有三维尺度不大于Imm的铁基纳米晶合金；第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本体4中铁基纳米晶合金和铁镍基非晶合金的体积比分别为:0.1?0.2,0.15?0.4,0.1?0.2和0.4?
0.5。
[0033]作为一种优选的备用方案，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本体4中铁基纳米晶合金和铁镍基非晶合金的体积比可以分别为:0.15?0.18,0.25?0.35、
0.15 ?0.18 和 0.44 ?0.48。
[0034]以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高强度的磁芯，包括本体(4)和并列设置的第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)和第三伸出臂(3)，第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)和第三伸出臂(3)大致沿同一方向从本体(4)伸出，第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)第三伸出臂(3)和本体(4)组成E字形结构，其特征在于，所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)与本体(4)的连接处采用弧形过渡结构；所述弧形过渡结构的表面采用喷丸工艺处理形成晶粒尺寸从浅至深呈梯度分布的结构:0?0.04mm深度范围内，晶粒尺寸为20?40nm ；0.04?0.1mm深度范围内，晶粒尺寸为30?80nm ；0.1?0.2mm深度范围内，晶粒尺寸为60?150nm。
2.如权利要求1所述的高强度的磁芯，其特征在于，所述第二伸出臂(2)位于第一伸出臂(I)和第三伸出臂(3)之间；所述第二伸出臂(2)的高度为第一伸出臂(I)的高度的1.8?2.2倍；所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)和第三伸出臂(3)的伸出长度和厚度相坐寸ο
3.如权利要求2所述的高强度的磁芯，其特征在于，所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)和本体(4)的密度之比为1:0.95?0.98:1:1.02?1.08。
4.如权利要求3所述的高强度的磁芯，其特征在于，所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)和本体(4)是采用压铸工艺一体成型的结构；压铸时，控制第一伸出臂(1)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)和本体(4)的压铸压力获得不同的密度。
5.如权利要求3所述的高强度的磁芯，其特征在于，所述本体(4)的密度为磁芯材料的常规密度。
6.如权利要求5所述的高强度的磁芯，其特征在于，所述第一伸出臂(I)与所述本体(4)垂直；所述第二伸出臂(2)与所述本体(4)垂直；所述第三伸出臂(3)与所述本体(4)垂直。
7.如权利要求5所述的高强度的磁芯，其特征在于，所述第一伸出臂(I)与所述本体(4)所成的角度为91?95° ;所述第二伸出臂(2)与所述本体(4)垂直；所述第三伸出臂(3)与所述本体(4)所成的角度为-91?-95°。
8.如权利要求7所述的高强度的磁芯，其特征在于，所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)和本体(4)表面包括绕线部；所述绕线部采用激光烧蚀工艺烧制出深度不超过200 μ m的凹坑，所述凹坑的四周为高度不超过80 μ m的凸起，所述凹坑的直径不大于300 μ m ;所述凹坑的分布密度不大于10个/mm2。
9.如权利要求7所述的高强度的磁芯，其特征在于，所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)和本体(4)的主体材料为铁镍基非晶合金；所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)和本体(4)中分散有三维尺度不大于Imm的铁基纳米晶合金；所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)和本体(4)中铁基纳米晶合金和铁镍基非晶合金的体积比分别为:0.1?0.2,0.15?0.4,0.1?0.2和0.4?0.5。
10.如权利要求9所述的高强度的磁芯，其特征在于，所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)和本体(4)中铁基纳米晶合金和铁镍基非晶合金的体积比分别为:`0.15 ?0.18,0.25 ?0.35,0.15 ?0.18 和 0.44 ?0.48。
【文档编号】H01F1/12GK103714950SQ201310749965
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】王嘉隆 申请人:昆山优磁电子有限公司