一种高磁导率铁镍钼磁粉芯的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁镍钼材料制备相关技术领域，尤其是指一种高磁导率铁镍钼磁粉芯 的制备方法。
【背景技术】
[0002] 铁镍钼磁芯又称坡莫合金（MPP)，拥有众多出色的磁性能，如高阻抗、低磁滞和低 涡流损耗；在高值流偏置的条件下仍保持最佳的电感稳定性，以及交流电条件下即使磁场 强度高达2000高斯时电感偏移量仍极小。铁镍钼磁芯主要用于功率电感器应用领域，特别 是开关式电源（SMPS)的输出滤波器；其它电力应用包括差动电感器、升压电感器和回档变 压器；另外还有其他专业应用，如Q低电平滤波器、负载线圈以及温度稳定形电感器等。
[0003] 磁粉芯粉粒的包覆层，要求粒子间相互绝缘，并且具有一定的抗压和耐热能力。包 覆方法主要有粒子表面处理、绝缘处理、粘结处理、润滑处理。表面处理剂形成的保护膜是 决定磁粉包覆好坏的关键之一。它要求表面处理剂紧密的附着在粒子的表面，并构成结构 致密的薄膜。这样的膜除了有较高的电阻率，还不会对磁性粒子造成很大的内应力；结构强 度上要求在一定压力下膜不破裂，同时在高温下不分解。而现有技术中，几种铁镍钼磁芯的 制备方法中，并未涉及到高磁导率的制备方法。
【发明内容】
[0004] 本发明是为了克服现有技术中无法制备高磁导率铁镍钼磁粉芯的不足，提供了一 种磁导率在185及以上的高磁导率铁镍钼磁粉芯的制备方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] 一种高磁导率铁镍钼磁粉芯的制备方法，通过添加适量的耐高温绝缘材料，选择 合适的绝缘包覆方法，通过压制成型及高温退火工艺，实现铁镍钼磁粉芯的高磁导率，具体 操作步骤如下：
[0007] (1)选取水雾化铁镍钼粉；
[0008] (2)成膜处理：铁镍钼粉在磷酸和铬酸混合水溶液中反应，反应过程中要不断搅 拌，反应完成后烘干干燥；
[0009] (3)绝缘处理：铁镍钼粉在成膜处理后加入钾水玻璃或水玻璃的水溶液中的一 种，继续搅拌直至干燥为止；
[0010] (4)铁镍钼粉绝缘处理后添加耐高温粘结剂，其中高温粘结剂为丙酮、环氧树脂、 Si02溶胶中的一种或多种，搅拌30分钟，拿出铁镍钼粉直至晾干；
[0011] (5)成型前加入硬脂酸锌或硬脂酸铝的一种作为润滑剂，混合均匀后压制成磁 芯；
[0012] (6)磁芯在N2气氛下进行退火热处理；
[0013] (7)磁芯喷涂环氧树脂漆。
[0014] 本发明通过添加适量的耐高温绝缘材料，选择合适的绝缘包覆方法，通过压制成 型及高温退火工艺，实现铁镍钼磁粉芯的高密度高磁导率，其磁导率可达到185以上，功率 损耗在100K/100mT测试条件下可达到1000mW/cm3以下。
[0015] 作为优选，在步骤（1)中，铁镍钼粉的粒度分布为200-300目占铁镍钼粉总质量的 10-20 %，其余为-300目，混合5分钟均匀后放铁镍钼粉至可控温搅拌锅内。
[0016] 作为优选，在步骤（2)中，先加浓度为0. 05-0. 1 %的络酸水溶液，再加浓度为 0. 05-0. 1 %的磷酸水溶液，反应时间为0. 5-2小时，反应完成后在100-200°C下烘干干燥， 处理时间为1-3小时。
[0017] 作为优选，在步骤（3)中，添加量占铁镍钼粉总质量的质量分数为0. 1-0. 5%。
[0018] 作为优选，在步骤（4)中，添加量占铁镍钼粉总质量的质量分数为0. 1-0. 3%。
[0019] 作为优选，在步骤（5)中，润滑剂占铁镍钼粉总质量的质量分数为0. 2-0. 5%，混 合均匀后在15-21吨/cm2压力下压制成磁芯。
[0020] 作为优选，在步骤（6)中，热处理的温度为550-600°C，退火时的氧含量控制在 50ppm以下，处理时间为80分钟。
[0021] 作为优选，在步骤（7)中，所述环氧树脂漆的喷漆厚度为0. 3-0. 5mm。
[0022] 本发明的有益效果是：通过添加适量的耐高温绝缘材料，选择合适的绝缘包覆方 法，通过压制成型及高温退火工艺，实现铁镍钼磁粉芯的高密度高磁导率，其磁导率可达到 185以上，功率损耗在100K/100mT测试条件下可达到1000mW/cm3以下。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合【具体实施方式】对本发明做进一步的描述。
[0024] 实施例1 :
[0025] 取水雾化铁镍钼粉200目-300目的为100g，大于300目的为900g，混合5分钟均 匀后放铁镍钼粉至可控温搅拌锅内；先加入0. 05 %铬酸水溶液10ml，再加入0. 05 %的磷酸 水溶液l〇ml，再加80ml的水，不断搅拌30分钟；然后把搅拌锅升温至150°C，搅拌烘干干 燥；干燥后加入质量分数为0. 1 %的钾水玻璃水溶液l〇〇ml，继续搅拌直至干燥为止；待铁 镍钼粉冷却后加入质量分数为〇. 1 %的丙酮溶液l〇〇ml，搅拌30分钟，拿出铁镍钼粉直至晾 干；铁镍钼粉晾干后加入〇. 3%的硬脂酸铝作为润滑粉，搅拌均匀后，以18吨/cm2的压力压 制成外径27. 0mm、内径14. 8mm、高度11. 0mm的标准磁环。磁环在580±5°C氮气保护下进行 退火处理，退火处理时氧含量控制在40ppm，处理时间为80分钟，最后用环氧树脂漆喷涂， 喷漆厚度为〇. 3mm。
[0026] 测试铜线00. 5mm，线圈匝数20匝，用HP4284电感分析仪在200kHz、0. 05V条件 下测试电感L和品质因素Q。测试铜线00.8mm，线圈匝数25匝，用HP4284电感分析仪在 10kHz、0. 05V情况下测试0A时电感和加20A(即100奥斯特）时直流叠加电感，计算出在 100奥斯特强度下软磁合金磁粉叠加性能。磁环的功率损耗用c>0. 5mm铜线以30西加5西 的条件测试。所测结果见表1。
[0027] 实施例2 :
[0028] 铁镍钼磁粉芯的制备方法同实施例1，只是将实施例1配方中的钾水玻璃改为水 玻璃，其余工艺过程相同，制备得到产品，测试条件同实施例1。测试结果见表1。
[0029]实施例3 :
[0030] 铁镍钼磁粉芯的制备方法同实施例1，只是将实施例1配方中的硬脂酸铝改为硬 脂酸锌作为润滑剂，其余工艺过程相同，制备得到产品，测试条件同实施例1。测试结果见表 1〇
[0031] 表 1
[0032]
【主权项】
1. 一种高磁导率铁镶钢磁粉巧的制备方法，其特征是，通过添加适量的耐高温绝缘材 料，选择合适的绝缘包覆方法，通过压制成型及高温退火工艺，实现铁镶钢磁粉巧的高磁导 率，具体操作步骤如下； (1) 选取水雾化铁镶钢粉； (2) 成膜处理；铁镶钢粉在磯酸和铭酸混合水溶液中反应，反应过程中要不断揽拌，反 应完成后烘干干燥； (3) 绝缘处理：铁镶钢粉在成膜处理后加入钟水玻璃或水玻璃的水溶液中的一种，继 续揽拌直至干燥为止； (4) 铁镶钢粉绝缘处理后添加耐高温粘结剂，其中高温粘结剂为丙酬、环氧树脂、Si〇2 溶胶中的一种或多种，揽拌30分钟，拿出铁镶钢粉直至惊干； (5) 成型前加入硬脂酸锋或硬脂酸侣的一种作为润滑剂，混合均匀后压制成磁巧； (6) 磁巧在馬气氛下进行退火热处理； (7) 磁巧喷涂环氧树脂漆。
2. 根据权利要求1所述的一种高磁导率铁镶钢磁粉巧的制备方法，其特征是，在步骤 (1) 中，铁镶钢粉的粒度分布为200-300目占铁镶钢粉总质量的10-20%，其余为-300目， 混合5分钟均匀后放铁镶钢粉至可控温揽拌锅内。
3. 根据权利要求1所述的一种高磁导率铁镶钢磁粉巧的制备方法，其特征是，在步骤 (2) 中，先加浓度为0. 05-0. 1 %的铭酸水溶液，再加浓度为0. 05-0. 1 %的磯酸水溶液，反应 时间为0. 5-2小时，反应完成后在100-200°C下烘干干燥，处理时间为1-3小时。
4. 根据权利要求1所述的一种高磁导率铁镶钢磁粉巧的制备方法，其特征是，在步骤 (3) 中，添加量占铁镶钢粉总质量的质量分数为0. 1-0. 5%。
5. 根据权利要求1所述的一种高磁导率铁镶钢磁粉巧的制备方法，其特征是，在步骤 (4) 中，添加量占铁镶钢粉总质量的质量分数为0. 1-0. 3%。
6. 根据权利要求1所述的一种高磁导率铁镶钢磁粉巧的制备方法，其特征是，在步骤 (5) 中，润滑剂占铁镶钢粉总质量的质量分数为0. 2-0. 5%，混合均匀后在15-21吨/cm2压 力下压制成磁巧。
7. 根据权利要求1所述的一种高磁导率铁镶钢磁粉巧的制备方法，其特征是，在步骤 做中，热处理的温度为550-600。退火时的氧含量控制在50ppm W下，处理时间为80分 钟。
8. 根据权利要求1所述的一种高磁导率铁镶钢磁粉巧的制备方法，其特征是，在步骤 (7)中，所述环氧树脂漆的喷漆厚度为0.3-0. 5mm。
【专利摘要】本发明公开了一种高磁导率铁镍钼磁粉芯的制备方法。它具体操作步骤如下：选取水雾化铁镍钼粉；成膜处理；绝缘处理；铁镍钼粉绝缘处理后添加耐高温粘结剂搅拌，拿出铁镍钼粉直至晾干；成型前加入润滑剂，混合均匀后压制成磁芯；磁芯在N2气氛下进行退火热处理；磁芯喷涂环氧树脂漆。本发明的有益效果是：通过添加适量的耐高温绝缘材料，选择合适的绝缘包覆方法，通过压制成型及高温退火工艺，实现铁镍钼磁粉芯的高密度高磁导率，其磁导率可达到185以上，功率损耗在100K/100mT测试条件下可达到1000mW/cm3以下。
【IPC分类】H01F1-147, H01F1-24, B22F1-02
【公开号】CN104575911
【申请号】CN201410717731
【发明人】过江群, 金天明
【申请人】横店集团东磁股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月1日