一种软磁铁氧体磁芯元件及其成型方法与流程

技术领域：

本发明涉及一种电子元件磁芯元件及制备方法，特别是涉及一种软磁铁氧体磁芯元件及其成型方法。

背景技术：
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磁性材料作为国民经济电子领域的重要基础功能材料，其产量和生产技术水平已成为一个国家电子信息产业发展的重要支撑，软磁铁氧体是磁性材料的一个重要组成部分，其应用范围广，用量大，增长速度快。高性能mnzn软磁铁氧体磁芯元件由于在高频下具有低损耗、高饱和磁通密度、高效率等特点，以其为核心制成的各种电感器、变压器、扼流圈、滤波器、逆变器等，被广泛应用于智能家电、通讯、电光源、汽车电子、光伏新能源等领域。

目前软磁铁氧体磁芯成型工艺是采用粉末成型技术，传统设计的磁芯元件坯件外观与成品相同，其端面及底面都设计为平面。随着行业发展，成本竞争压力增大，各企业为了降低成本，在产品烧结时普遍是采用叠烧或堆烧的方式，以提高烧结或烧制产量。但随之出现的较多工艺技术、质量问题，如烧制出的磁芯元件产品中柱排胶不畅，或因产品烧结时密堆积造成相互粘连，使烧制的磁芯元件产品出现开裂或变形等缺陷。同时由于在运输过程中，边脚角易碰撞破损，造成产品合格率低。同时，还要考虑如何提高磁芯坯件的研磨效率，降低砂轮损耗，节约成本。

因此，如何提供一种磁芯元件坯件原料，特别是软磁铁氧体磁芯坯件，在烧制过程中不会出现排胶通路不畅，有效解决烧结时中柱开裂问题。使制备出的磁芯元件产品合格率高，并能有效降低损耗，提高能效，实现环保节能功效；节约成本。

技术实现要素：
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本发明是提供一种软磁铁氧体磁芯元件及其成型方法，其是由以软磁铁氧体磁芯粉末为原料，采用模具压制成型工艺，制备磁芯元件坯体，将磁芯元件坯体烧制为软磁铁氧体磁芯元件产品，有效解决烧结时中柱排胶开裂。使制备出的磁芯元件产品合格率高，并能有效降低损耗，提高能效，实现环保节能功效；节约成本。

本发明目的之一是提供一种软磁铁氧体磁芯元件成型方法，以软磁铁氧体磁芯粉末为原料，采用模具压制成型工艺，制备磁芯元件坯体，将磁芯元件坯体烧制为软磁铁氧体磁芯元件产品，所述软磁铁氧体磁芯元件坯体包括磁芯底板，于磁芯底板的两端部分别各设一边腿柱，于磁芯底板上的两边腿柱之间设一中柱，其所述磁芯元件坯体采用相互叠层、堆放紧密排列放式置于烧制装置中进行烧制，于所述磁芯元件坯体的中柱端面、边腿柱、边腿柱角和/或底板端面上设有若干不同形状的凹槽和/或台阶或微小台阶结构。

优选的，是所述凹槽形状为一字型、十字型、圆型和/或椭圆型的任意一种或几种。

本发明所述一种软磁铁氧体磁芯元件成型方法，优选的，是所述边腿柱角或磁芯底板端面角上设计为台阶结构或微小台阶结构，所述台阶结构或微小台阶结构是由一与边腿柱端面或磁芯底板端面相平行面为一边和一斜面相交构成，控制所述斜面或斜面延长线与边腿柱端面或磁芯底板端面之间成一α角，控制台阶或微小台阶结构的与边腿柱端面或磁芯底板端面相平行面一边的长度l为0.25－2.5㎜；控制α角为45－60度。

本发明所述一种软磁铁氧体磁芯元件成型方法，进一步的，是控制设于磁芯底板上两边腿柱之间的中柱为圆柱形、椭圆柱形、方柱形、圆角方柱形中的任意一种，控制圆柱形、椭圆柱形、方柱形、圆角方柱形的直径或边长的最大尺寸小于磁芯底板最小一边宽度。

本发明所述一种软磁铁氧体磁芯元件成型方法，优选的，是控制所述磁芯元件坯体上的凹槽或台阶深度为距磁芯元件坯体的端面沿径向距离为0.01-2.0mm。

本发明所述一种软磁铁氧体磁芯元件成型方法，其优选的，是于磁芯底板与所述中柱相连的磁芯底板面上设有弧形凹槽；所述弧形凹槽设于中柱周圈边与磁芯底板未设边腿柱的两边端之间的相连接的磁芯底板面上。

本发明所述一种软磁铁氧体磁芯元件成型方法，其进一步的，是于磁芯底板上与设有边腿柱相反的一端面上设有磁芯底凹槽；控制所述磁芯底凹槽深度尺寸为2－5mm。

本发明另一目的是提供一种软磁铁氧体磁芯元件，以软磁铁氧体磁芯粉末为原料，根据上面所述方法制备获得。

本发明提供的软磁铁氧体磁芯元件成型方法与现有技术相比，有全新突破，打破了传统工艺设计思路。

现有技术，在工艺设计上，按照成品的结构和外观，软磁铁氧体磁芯元件或叫磁芯元件，下述所述磁芯元件即是指软磁铁氧体磁芯元件，其的端面、边腿柱或底面都设计为平面，半成品与成品的外观相同。而本发明技术，在工艺设计上，半成品与成品的外观存在较大差异，特别是在中柱上及边腿柱角上设有凹槽或者是台阶，其本质是有效解决磁芯元件的工艺技术问题和生产质量问题。特别是软磁铁氧体磁芯元件或叫磁芯元件，在烧制过程中不会出现排胶通路不畅，有效解决烧结时中柱排胶开裂。在磁芯元件端面设计出凹槽，增加排胶通路，有效解决烧结时中柱排胶开裂。同时存在下述的优点：

在磁芯元件边腿角设计微小台阶，可防止运输中边脚角碰撞破损，提高合格率；在磁芯元件边腿柱上设计微小台阶，可有效改善烧结时相互粘连变形；可增大磁芯元件的中柱密度，有效改善烧结后中柱尺寸偏小问题；减小了磁芯元件研磨面，可提高研磨效率，并降低砂轮损耗，节约成本。

附图说明：

图1，为本发明成型方法制备的一种磁芯元件坯体结构主视图，

图2，为本发明磁芯元件坯体图1的后视图，

图3，为图1中沿a-a向剖视图，

图4，为图1中沿b-b向剖视图，

图5，为图1中沿f－f向剖视图，

图6，为图2中沿k－ｋ向剖视图；

图7，为本发明成型方法制备的一种磁芯元件坯体立体图；

图8，为本发明成型方法制备的另一种磁芯元件坯体结构主视图，

图9，为图8中i局部放大图，

图10，为图为本发明成型方法制备的另一种磁芯元件坯体立体图，即为图8主视图的立体图；

图中，1、磁芯元件坯体，2、磁芯底板，3、凹槽，4、台阶，401、402、微小台阶，5、501、边腿柱，6、磁芯中柱，601、圆角方柱形磁芯中柱，7、7l、7l1、7l2、平行边，8、801、802、803、804、805、斜边，9、边腿柱端面，901、磁芯底板端面，10、1001、弧形凹槽，11、磁芯底凹槽，12、磁芯底凹槽底边。

具体实施方式：

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述说明。

本发明目的之一是提供一种软磁铁氧体磁芯元件成型方法，以软磁铁氧体磁芯粉末为原料，采用模具压制成型工艺，制备磁芯元件坯体，将磁芯元件坯体烧制为软磁铁氧体磁芯元件产品，所述软磁铁氧体磁芯元件坯体包括磁芯底板，于磁芯底板的两端部分别各设一边腿柱，于磁芯底板上的两边腿柱之间设一中柱，其所述磁芯元件坯体采用相互叠层、堆放紧密排列放式置于烧制装置中进行烧制，于所述磁芯元件坯体的中柱端面、边腿柱、边腿柱角和/或底板端面上设有若干不同形状的凹槽和/或台阶或微小台阶。

本发明方法成型制备的软磁铁氧体磁芯元件的所述凹槽形状为一字型、十字型、圆型和或椭圆型的任意一种或几种。本发明磁芯中柱或磁芯底板或边腿柱或边腿柱角上的各种凹槽形状或台阶或微小台阶采用模具压制来实现。

本发明所述一种软磁铁氧体磁芯元件成型方法，所述边腿柱或边腿柱角或磁芯底板端面角上设计有台阶或微小台阶结构，所述台阶或微小台阶结构是由一与边腿柱端面或磁芯底板端面相平行面为一边和一斜面相交构成，控制所述斜面或斜面延长线与边腿柱端面或磁芯底板端面之间成一α角，控制与边腿柱端面或磁芯底板端面相平行面一边的长度l为0.25－2.5㎜；控制α角为45－60度。

实施例1

如图1所示，为本发明成型方法制备的一种软磁铁氧体磁芯元件坯体主视图，所述磁芯元件坯体1包括磁芯底板2，于磁芯底板2的两端分别设有一两边腿柱5、501，于两边腿柱5、501之间的磁芯底板2上设有磁芯中柱6，所述磁芯中柱6设为园柱形结构，于园柱形的磁芯中柱6的与磁芯底板2相连接的另一端的磁芯中柱6顶端面上设有十字型凹槽3，同时于园柱形磁芯中柱6的周圈外侧边至磁芯底板2的未设立边腿柱的两端边之间的磁芯底板2与中柱6相连接的平面上设有弧形凹槽10，控制所述弧形凹槽10的最大深度小于2㎜但大于0.5㎜；于两边腿柱5、501的四角位置上分别各设有一台阶4，在两边腿柱3角边位置上分别各设有微小台阶401如图5所示。如图2所示的本发明的磁芯元件图1的后视图，是在磁芯底板2上位于与两边腿柱5、501连接的相反一面的对应两端位置各设一磁芯底凹槽11。

如图3所示，为图1沿a-a向剖示图，即为设于两边腿柱5、501边腿柱角上的微小台阶401，即每一边腿柱角上均设有微小台阶401，所述微小台阶401是由平行于边腿柱端面的平行边7l和与平行边7l相交叉连接的斜边8、801构成，两斜边8、801与平行边7l相连接的另一端的延长线与边腿柱端面9之间构成一α角，控制α角为45－60度，同时控制7l的长度为0.25-0.5㎜。

图4所示是图1中沿b-b向剖示图，即为设于磁芯中柱6上的凹槽3的剖示图，所述凹槽3为十字形凹槽，磁芯中柱6外形为圆柱形结构，凹槽3的底边为平行边7与磁芯中柱6的端面相平行，两斜边804一端与底边的平行边7相交连接，两斜边804的另一端的延长线与磁芯中柱6顶端面成α1角，同样控制α1角为45-60度。

如图5所示即为设于边腿柱5上的沿f-f向剖示图，其为设于边腿柱5、501两端面上的台阶4，所述台阶4是由与边腿柱端面9相平行的平行边7l1和一端与平行边7l1相交连接的斜边802构成，控制平行边7l1长度在2㎜以上，斜边802的另一端的延长线与边腿柱端面9成α2角，同样控制α2角为45-60度。

如图6所示的是设于磁芯底板2上与设有磁芯底板2上两边腿柱5、501及磁芯中柱6相反一面的磁芯底板2两端上的磁芯底凹槽11的沿k-k剖示图；所述磁芯底凹槽11是由一磁芯底凹槽底边12和与其相交连接的四斜边803构成，即是说磁芯底凹槽11是为一设于磁芯底板2背面两端上的倒梯形立方体槽，两斜边803的一端与磁芯底板2的底端面或其延长线成一成α3角，同样控制α3角为45-60度。

这样本实施例一种软磁铁氧体磁芯元件，采用上述方法结构设计，于磁芯元件坯体1的磁芯底板2的两端设有两边腿柱5、501，于两边腿柱5、501之间的磁芯底板上设园柱形的磁芯中柱6，于磁芯中柱6的一端面上设十字形的凹槽3，在磁芯中柱6与磁芯底板2相连接的之处的磁芯底板2设有弧形凹槽10，同时在两边腿柱5、501的边角处设有微小台阶401，而在两边腿柱5、501的各端均设台阶4，即在两边腿柱5、501的端面上共设有四个台阶4，同时在磁芯底板2与两边腿柱5、501设立的反面两端上设有两磁芯底凹槽11。从而实现了磁芯产品元件在采用叠烧或堆烧的方式烧结时，既提高了烧结产量，又保证了不会出现的较多技术、质量问题，也改变了产品烧制时磁芯中柱排胶不畅易开裂，或因产品烧结时密堆积相互粘连，出现变形等问题。更进一步的防止了运输中边脚角碰撞破损，提高合格率。

实施例2

本实施具体实施方案为另一结构磁芯元件产品，使用另一结构的实施方式；

如图8-10所示，在磁芯底板2的两端分别各设一边腿柱5、501，于两边腿柱5、501之间的磁芯底板2上设有圆角方柱形磁芯中柱601，圆角方柱形磁芯中柱601的一端连接于磁芯底板2上，且圆角方柱形磁芯中柱601的最长边小于磁芯底板2的最短一边的尺寸，于磁芯底板2上与圆角方柱形磁芯中柱601相连接之处设有两弧形凹槽1001，在磁芯底板2上四角处各设有一微小台阶402，而在两边腿柱5、501和圆角方柱形磁芯中柱601的端面上则为平面形结构。如图9所示的i部放大示意图，所述微小台阶402是由与磁芯底板2的磁芯底板端面901相平行的平行边7l2和与平行边7l2相交接的斜边805构成，控制7l2的长度为0.25-0.5㎜，斜边805的延长线与磁芯底板端面901同样成一成α4角，同样控制α4角为45-60度。本实施例在磁芯元件磁芯底角上设计微小台阶，可防止运输中边脚角碰撞破损，提高合格率，并可有效改善烧结时相互粘连变形。同时可增大磁芯元件的中柱密度，有效改善烧结后中柱尺寸偏小问题。还可减小了磁芯元件研磨面，可提高研磨效率，并降低砂轮损耗，节约成本。