一种环氧涂覆磁环及其制备方法与流程

1.本发明涉及磁环电感技术领域，尤其涉及一种环氧涂覆磁环及其制备方法。


背景技术：

2.磁环是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的抑制作用，一般使用铁氧体材料(mn-zn)制成。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性，一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高磁环表现的阻抗急剧升高。将整束电缆穿过一个铁氧体磁环就构成了一个共模扼流圈，根据需要，也可以将电缆在磁环上面绕几匝。匝数越多，对频率较低的干扰抑制效果越好，而对频率较高的噪声抑制作用较弱。
3.现有的电子元器件中的共模电感器件向小型化、轻量化的方向发展。然而，现有的工艺很难制备出同时具有大电感量和小体积的电感。如中国专利技术cn 106558415 a制备的电感虽然具有大电感量，但是尺寸依然较大，难以满足更小体积电感应用领域的需要。
4.因此，如何提供一种更小体积、大电感量的电感，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种环氧涂覆磁环及其制备方法，以解决现有技术存在的缺陷。
6.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
7.本发明提供了一种环氧涂覆磁环的制备方法，包括以下步骤：
8.(1)将非晶纳米晶带材绕成纳米晶铁芯；
9.(2)将纳米晶铁芯在真空条件下进行热处理，得到纳米晶磁环；
10.(3)使用环氧树脂涂料对热处理后的纳米晶磁环喷淋、老化，即得环氧涂覆磁环。
11.优选的，所述纳米晶铁芯的尺寸为：外径5～100mm，内径2～120mm，高度3～70mm。
12.优选的，所述步骤(2)中真空度≤-0.1mpa。
13.优选的，步骤(2)的热处理为：
14.s1：在23～27min内，将温度由室温升至340～360℃；
15.s2：保温26～28min后，经27～29min升温至460～480℃；
16.s3：保温48～52min后，经14～16min升温至520～540℃；
17.s4：保温68～71min后，经17～19min升温至570～590℃；
18.s5：保温58～62min后，经13～16min降温至540～550℃；
19.s6：保温8～10min后，经7～9min降温至90～100℃；
20.s7：保温4～6min后，取出的纳米晶磁环，经1～3min将其冷却至室温。
21.优选的，所述步骤(3)的环氧树脂涂料由包括以下重量份数的原料制备得到：
22.环氧树脂30～40份、醇酸树脂10～20份、填料15～25份、双氰胺固化剂6～9份、固化促进剂0.8～1.2份、氢氧化镁6～9份、颜料1～2份。
23.优选的，所述环氧树脂的环氧值≤0.25，所述醇酸树脂的脂肪酸含量为30～40％，所述填料为硅微粉、碳酸钙粉、滑石粉、硫酸钡的一种或多种，所述固化促进剂为咪唑、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的一种或多种，所述颜料为铁红、铁黄、永固红、永固黄、酞菁蓝、酞菁绿、钛白粉或绝缘炭黑。
24.优选的，所述步骤(3)环氧树脂涂料喷淋厚度为0.1～0.3mm。
25.优选的，所述步骤(3)老化的温度为110～130℃，老化的时间为50～70min。
26.本发明提供了一种上述制备方法制备得到的环氧涂覆磁环。
27.经由上述技术方案可知，与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下的有益效果：
28.本发明制备的环氧涂覆磁环在更小的尺寸下：外径30mm，内径20mm，高度10mm纳米晶磁环，在工作电流为15a时，电感量能够达到15mh，能够满足更小体积电感应用领域的需要；同时，本发明使用的环氧树脂涂料与磁环之间具有良好的附着能力。
具体实施方式
29.本发明提供了一种环氧涂覆磁环的制备方法，包括以下步骤：
30.(1)将非晶纳米晶带材绕成纳米晶铁芯；
31.(2)将纳米晶铁芯在真空条件下进行热处理，得到纳米晶磁环；
32.(3)使用环氧树脂涂料对热处理后的纳米晶磁环喷淋、老化，即得环氧涂覆磁环。
33.在本发明中，所述纳米晶铁芯的尺寸为：外径5～100mm，内径2～120mm，高度3～70mm，优选为外径10～80mm，内径5～100mm，高度6～60mm。
34.在本发明中，所述步骤(2)中真空度≤-0.1mpa，优选为≤-0.5mpa。
35.在本发明中，步骤(2)的热处理为：
36.s1：在23～27min内，将温度由室温升至340～360℃，优选为，在24～25min内，将温度由室温升至345～355℃；
37.s2：保温26～28min后，经27～29min升温至460～480℃，优选为，保温26～27min后，经28～29min升温至465～470℃；
38.s3：保温48～52min后，经14～16min升温至520～540℃，优选为保温49～50min后，经14～15min升温至525～530℃；
39.s4：保温68～71min后，经17～19min升温至570～590℃，优选为保温69～70min后，经17～18min升温至575～585℃；
40.s5：保温58～62min后，经13～16min降温至540～550℃，优选为保温60～61min后，经14～15min降温至542～546℃；
41.s6：保温8～10min后，经7～9min降温至90～100℃，优选为保温9～10min后，经7～8min降温至92～100℃；
42.s7：保温4～6min后，取出的纳米晶磁环，经1～3min将其冷却至室温，优选为，保温5～6min后，取出的纳米晶磁环，经1～2min将其冷却至室温。
43.在本发明中，所述步骤(3)的环氧树脂涂料由包括以下重量份数的原料制备得到：
44.环氧树脂30～40份、醇酸树脂10～20份、填料15～25份、双氰胺固化剂6～9份、固化促进剂0.8～1.2份、氢氧化镁6～9份、颜料1～2份，优选为环氧树脂32～38份、醇酸树脂
14～16份、填料18～22份、双氰胺固化剂7～8份、固化促进剂0.9～1.1份、氢氧化镁7～8份、颜料1.2～1.5份。
45.在本发明中，所述环氧树脂的环氧值≤0.25，优选为≤0.2，所述醇酸树脂的脂肪酸含量为30～40％，优选为32～36％，所述填料为硅微粉、碳酸钙粉、滑石粉、硫酸钡的一种或多种，优选为硅微粉、碳酸钙粉、硫酸钡的一种或多种，所述固化促进剂为咪唑、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的一种或多种，优选为咪唑和/或2-甲基咪唑，所述颜料为铁红、铁黄、永固红、永固黄、酞菁蓝、酞菁绿、钛白粉或绝缘炭黑，优选为铁红、铁黄、酞菁蓝、酞菁绿、钛白粉或绝缘炭黑。
46.在本发明中，所述步骤(3)环氧树脂涂料喷淋厚度为0.1～0.3mm，优选为0.1～0.2mm。
47.在本发明中，所述步骤(3)老化的温度为110～130℃，优选为115～125℃，老化的时间为50～70min，优选为55～65min。
48.本发明提供了一种上述制备方法制备得到的环氧涂覆磁环。
49.下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
50.实施例1
51.(1)将非晶纳米晶带材绕成外径30mm，内径20mm，高度10mm的纳米晶铁芯；
52.(2)将纳米晶铁芯在真空度为-0.2mpa条件下进行热处理；
53.所述热处理为：
54.s1：在25min内，将温度由室温升至350℃；
55.s2：保温27min后，经28min升温至470℃；
56.s3：保温50min后，经15min升温至530℃；
57.s4：保温70min后，经18min升温至580℃；
58.s5：保温60min后，经15min降温至545℃；
59.s6：保温9min后，经8min降温至100℃；
60.s7：保温5min后，取出的纳米晶磁环，经2min将其冷却至室温；
61.(3)使用环氧树脂涂料对热处理后的纳米晶磁环喷淋0.2mm涂层、在120℃老化60min，即得环氧涂覆磁环；
62.其中环氧树脂涂料由包括以下重量份数的原料制备得到：
63.环氧值为0.22的环氧树脂35份、脂肪酸含量为35％醇酸树脂18份、硅微粉20份、双氰胺固化剂8份、咪唑1份、氢氧化镁7份、钛白粉1份。
64.实施例2
65.(1)将非晶纳米晶带材绕成外径28mm，内径18mm，高度10mm纳米晶铁芯；
66.(2)将纳米晶铁芯在真空度为-0.1mpa条件下进行热处理；
67.所述热处理为：
68.s1：在23min内，将温度由室温升至340℃；
69.s2：保温26min后，经29min升温至480℃；
70.s3：保温52min后，经14min升温至520℃；
71.s4：保温68min后，经19min升温至590℃；
72.s5：保温62min后，经16min降温至550℃；
73.s6：保温10min后，经7min降温至90℃；
74.s7：保温4min后，取出的纳米晶磁环，经1min将其冷却至室温；
75.(3)使用环氧树脂涂料对热处理后的纳米晶磁环喷淋0.3mm涂层、在130℃老化70min，即得环氧涂覆磁环；
76.其中环氧树脂涂料由包括以下重量份数的原料制备得到：
77.环氧值为0.24的环氧树脂40份、脂肪酸含量为30％醇酸树脂20份、碳酸钙粉25份、双氰胺固化剂9份、2-甲基咪唑1.2份、氢氧化镁6份、绝缘炭黑2份。
78.实施例3
79.(1)将非晶纳米晶带材绕成外径25mm，内径15mm，高度10mm纳米晶铁芯；
80.(2)将纳米晶铁芯在真空度为-0.2mpa条件下进行热处理；
81.所述热处理为：
82.s1：在23min内，将温度由室温升至360℃；
83.s2：保温26min后，经29min升温至480℃；
84.s3：保温52min后，经16min升温至540℃；
85.s4：保温71min后，经19min升温至590℃；
86.s5：保温62min后，经16min降温至550℃；
87.s6：保温10min后，经9min降温至100℃；
88.s7：保温6min后，取出的纳米晶磁环，经3min将其冷却至室温；
89.(3)使用环氧树脂涂料对热处理后的纳米晶磁环喷淋0.1mm涂层、在110℃老化50min，即得环氧涂覆磁环；
90.其中环氧树脂涂料由包括以下重量份数的原料制备得到：
91.环氧值为0.25的环氧树脂30份、脂肪酸含量为40％的醇酸树脂20份、硫酸钡25份、双氰胺固化剂6份、2-苯基咪唑0.8份、氢氧化镁6份、酞菁蓝2份。
92.对比例1
93.(1)将非晶纳米晶带材绕成外径30mm，内径20mm，高度10mm纳米晶铁芯；
94.(2)将纳米晶铁芯在真空度为-0.2mpa条件下进行热处理；
95.所述热处理为：
96.s1：在30min内，将温度由室温升至450℃；
97.s2：保温24min后，经33min升温至500℃；
98.s3：保温80min后，经15min升温至530℃；
99.s4：保温60min后，经18min升温至580℃；
100.s5：保温40min后，经15min降温至545℃；
101.s6：保温18min后，经8min降温至150℃；
102.s7：保温5min后，取出的纳米晶磁环，经2min将其冷却至室温；
103.(3)使用环氧树脂涂料对热处理后的纳米晶磁环喷淋0.2mm涂层、在120℃老化60min，即得环氧涂覆磁环；
104.其中环氧树脂涂料由包括以下重量份数的原料制备得到：
105.环氧值为0.22的环氧树脂35份、脂肪酸含量为35％醇酸树脂18份、硅微粉20份、双
氰胺固化剂8份、咪唑1份、氢氧化镁7份、钛白粉1份。
106.对比例2
107.对比例2与实施例1的区别在于环氧树脂涂料中醇酸树脂组分由环氧树脂代替。
108.测试例
109.将实施例1～3及对比例1～2制备的环氧涂覆磁环用1.8mm铜线绕组10圈进行性能测试，其中牢固程度测试是将老化后的环氧涂覆磁环在2m的高度进行跌落试验。具体的测试结果见表1；
110.表1实施例1～3及对比例1～2制备的环氧涂覆磁环性能测试结果
[0111][0112]
由以上实施例可知，本发明制备的环氧涂覆磁环具有优异的电磁性能，由实施例1和对比例1的测定结果可知，当热处理步骤发生改变时，环氧涂覆磁环的电磁性能出现明显的下降；同时，由实施例1和对比例2可知，使用的环氧树脂涂料组分缺少醇酸树脂时，环氧树脂涂敷在磁环上的牢固性发生明显的降低。
[0113]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。