专利名称：磁性粉体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁性粉体。
背景技术：
磁性材料一般分为两类硬磁性材料与软磁性材料，其中软磁性材料由于其具有容易磁化与退磁的特点，在较低的外加磁场作用下即可转换磁性，且具有很高的导磁率，能很好地起到聚集磁力线的作用，因此被广泛应用于电/磁转换装置上，如马达，变压器，发电机等。
传统的应用上，马达或风扇马达的定子是将磁性粉体经过热滚压处理后，形成软磁性硅钢片(Fe-Si合金)作为马达产生磁作用力的主要来源，其涡流损(Eddy Current)与硅钢片厚度的平方成正比，磁损随着硅(Si)含量的增加而降低，但材料的脆性却随硅含量的增加而增加，非常不利于冲压制程，故传统硅钢片在量产性的考虑下，其成分即被限制在硅含量3～4wt％以下，硅钢片的厚度一般为0.20mm、0.35mm或0.50mm，相对的硅钢片的形状及磁特性严重受限，进而马达的设计被其材料及制程所局限，无法有效发挥其功能，为有效发挥马达等电磁元件的性能，实有必要重新考虑对其材料及制程进行改良。
发明内容为解决磁性粉体涡流损失的技术问题，提供一种具有核壳结构的磁性粉体。
该磁性粉体具有核壳结构，该核壳结构包括一提供磁性力的核心主体及包覆于该核心主体上的壳层，该壳层的电阻值高于该核心主体的电阻值，该磁性粉体烧结时该壳层可提供粉体与粉体之间结合的键结强度。
该磁性粉体通过粉末烧结理论的扩散-析出机制或异质介面涂布技术，使磁性粉体之外表形成一电阻值较高的壳层，有效抑制磁性粉体的涡流损失。
图1是该磁性粉体结构示意图。
图2是磁性粉体另一实施方式结构示意图。
图3是磁性粉体再一实施方式结构示意图。
具体实施方式下面参照附图，结合实施例作进一步说明。
如图1所示为磁性粉体的结构示意图，该磁性粉体包括一由磁性材料构成的核心主体10及一包覆于该核心主体10外围的壳层20。
该磁性粉体主要是利用粉末烧结理论的扩散-析出机制或异质介面涂布技术于核心主体10的外表面形成壳层20，首先将与核心主体10所采用的磁性材料低固溶量或无固溶量的非主相材料加入熔融的构成核心主体10的磁性材料溶液内，经由造粒制程制得球形粉体，最后经由高温烧结热处理，将此非主相材料因过饱和而析出于晶界，造成该磁性粉体，其核心主体10提供磁性力，而壳层20的功能为抑制磁性粉体涡流损失。
对核心主体10，其磁性材料的选择以高导磁率、低磁损的软磁性材料为主，如软磁性金属材料、非晶质铁基磁粉(Amorphous Iron Base)、纯铁粉及其复合材料、软磁性非金属材料。
壳层20部分的材料以易形成高电阻值为主要考虑因素，以抑制该磁性粉体的涡流损失，如金属复合材料、中间化合物、氧化复合材料、压电材料(Piezoelectricity)、超导体材料，使该壳层20的电阻值高于核心主体10的电阻值。
该种磁性粉体于磁性材料构成的核心主体10外围形成一壳层20，从而形成核壳(Core-Shell)结构，其壳层20不仅可抑制该磁性粉体的涡流损失，当应用该种磁性粉体制作电磁元件(如马达定子等)时，该壳层20于磁性粉体的烧结过程中可提供粉体与粉体结合的键结强度，增强电磁元件的机械强度。
该磁性粉体亦可包括具表面蒸镀(Deposition)功能性薄膜的磁性粉末，该磁性粉末即构成核心主体10，该功能性薄膜即构成磁性粉体的壳层20。该功能性薄膜可以通过物理蒸镀制程(Physical Vapor Deposition，PVD)、化学蒸镀制程(Chemical Vapor Deposition，CVD)而制成，其材料可以是铁氧磁体(Ferrite)、压电材料、铁电材料(Ferroelectricity)、陶瓷材料。
如图2及图3所示为本发明磁性粉体另外两实施方式的结构示意图，该两实施方式中磁性粉体具有多重核心主体与壳层结构，如图2所示，该种磁性粉体的基本架构由若干个磁性核心主体10’及若干个绝缘壳层20’所组成，其中核心主体10’与壳层20’由内向外交替叠设，该磁性粉体最内层为一核心主体层10’，最外层为一壳层20’。为达此目的，可经过多次喷雾造粒、干燥成形以制作该种具有多重核心主体与壳层结构的磁性粉体。如图3所示，该种磁性粉体的基本架构包括一壳层20”及包覆于该壳层20”内的核心主体，该核心主体包括若干具有核壳结构的单体，每一单体包括一核心主体10及一包覆于该核心主体10外的壳层20。
是以，本发明磁性粉体为可改善习用的技术关键在于利用粉末烧结理论的扩散-析出机制及异质界面涂布技术在磁性体表面形成壳层，降低磁性粉体涡流损，另外在烧结制造元件的过程中提供粉体与粉体之间结合的键结强度，增强元件的机械强度。本发明还可利用多次重复喷雾造粒干燥技术，以制作具有若干个核壳结构的磁性粉体。
权利要求
1.一种磁性粉体，其特征在于该磁性粉体具有核壳结构，该核壳结构包括一提供磁性力的核心主体及包覆于该核心主体上的壳层，该壳层的电阻值高于该核心主体的电阻值，该磁性粉体烧结时该壳层可提供粉体与粉体之间结合的键结强度。
2.如权利要求1所述的磁性粉体，其特征在于该磁性粉体由粉末烧结而成，其利用粉末冶金的扩散-析出机制形成。
3.如权利要求2所述的磁性粉体，其特征在于该磁性粉体是先将与磁性粉体非固溶或低固溶量的材料加入熔融的磁性金属溶液内，经由造粒制程制得球形粉体，最后经由高温烧结热处理，将此材料因过饱和而析出于晶界，造成该具有核壳结构的磁性粉体。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的磁性粉体，其特征在于该壳层的材料从以下材料中选择金属复合材料、中间化合物、氧化复合材料、压电材料、超导体材料。
5.如权利要求1所述的磁性粉体，其特征在于该磁性粉体包括具有表面蒸镀功能性薄膜的磁性粉末，其中该功能性薄膜即构成所述壳层。
6.如权利要求5所述的磁性粉体，其特征在于所述该表面蒸镀功能性薄膜从以下材料中选择铁氧磁体、压电材料、铁电材料、陶瓷材料。
7.如权利要求1所述的磁性粉体，其特征在于所述核心主体的材料从以下材料中选择软磁性金属材料、非晶质铁基磁粉、纯铁粉及其复合材料、软磁性非金属材料。
8.如权利要求1所述的磁性粉体，其特征在于该核壳结构包括多重核心主体与壳层结构。
9.如权利要求8所述的磁性粉体，其特征在于核心主体与壳层由内向外交替叠设，最内层为核心主体，最外层为壳层。
10.如权利要求8所述的磁性粉体，其特征在于该核心主体包括若干单体，每一单体包括一核心主体及一包覆于该核心主体外的壳层。
全文摘要
一种磁性粉体其具有核壳结构，该核壳结构包括一提供磁性力的核心主体及包覆于该核心主体上的壳层，该壳层的电阻值高于该核心主体的电阻值，该磁性粉体烧结时该壳层可提供粉体与粉体之间结合的键结强度。本发明通过粉末烧结理论的扩散－析出机制或异质介面涂布技术，使磁性粉体之外表形成一电阻值较高的壳层，有效抑制该磁性粉体的涡流损。
文档编号H01F1/00GK1877756SQ20051003529
公开日2006年12月13日 申请日期2005年6月10日 优先权日2005年6月10日
发明者童兆年, 侯春树, 杨志豪, 黄隆伟 申请人:富准精密工业(深圳)有限公司, 鸿准精密工业股份有限公司