一種電感用高密度新型磁性復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電感元器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電感用高密度新型磁性復(fù)合材 料。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬軟磁粉芯是一種具有磁電轉(zhuǎn)換特種功能的新型磁性材料，它是用金屬或合金 軟磁材料制成的粉末，通過特殊的工藝生產(chǎn)的磁芯材料。軟磁材料由于具有磁電轉(zhuǎn)換的特 殊功能，從而被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)科技領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域中。正因此，金屬軟磁粉芯在電力電 子行業(yè)中發(fā)揮著不可代替作用。
[0003] 傳統(tǒng)軟磁粉芯的生產(chǎn)基本上是通過壓機(jī)壓制而成，壓制在制造軟磁粉芯方面具有 一定的優(yōu)勢(shì)，但同樣存在一定的缺陷和不足：
[0004] 1、壓機(jī)屬于特大型設(shè)備，軟磁粉芯壓制的1cm2單位面積壓力需15T以上，設(shè)備投 入大，生產(chǎn)成本高；
[0005] 2、壓制過程中還需要特殊材料制成的模具，對(duì)于生產(chǎn)復(fù)雜形狀的磁芯存在限制， 另外模具屬于易耗品，價(jià)格昂貴，阻礙了磁芯的快速發(fā)展；
[0006] 3、軟磁粉芯經(jīng)壓制后還需進(jìn)行退火消除內(nèi)應(yīng)力，浸潤(rùn)強(qiáng)化，以及倒角等復(fù)雜工序， 生產(chǎn)效率低，人力成本高；
[0007] 4、產(chǎn)品的尺寸受到壓力的限制，尺寸較大的產(chǎn)品無法通過壓機(jī)制備，制約了磁芯 向大尺寸發(fā)展；
[0008] 中國(guó)發(fā)明專利公布號(hào)CN101552091A公布了一種金屬粉末注射成型電感器及其加 工方法，其采用金屬軟磁粉末與熱固性粘結(jié)劑為主的復(fù)合材料注射而成。這種方法一定程 度上解決了壓制粉芯成本高，生產(chǎn)制備復(fù)雜等不足，但此方法是由普通熱固性粘結(jié)劑與鐵 磁粉復(fù)合而成，存在固化后磁體密度低（4. 5g/cm3~5. 2g/cm3)、電感低和直流偏置能力差 等電磁性能差的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電感用高密度新型磁性復(fù)合材料。本發(fā) 明采用如下技術(shù)方案：
[0010] 一種電感用高密度新型磁性復(fù)合材料，以重量百分比計(jì)，由高溫樹脂膠6~ 12wt%和磁性粉體88~94wt%組成。
[0011] 進(jìn)一步的，以重量百分比計(jì)，所述高溫樹脂膠是由樹脂膠70~80wt%、偶聯(lián)劑5~ 10wt%和促進(jìn)劑15~20wt%組成。
[0012] 更進(jìn)一步的，所述樹脂膠為改性環(huán)氧硅樹脂。
[0013] 更進(jìn)一步的，所述偶聯(lián)劑為巰丙基甲基二甲氧基硅烷。
[0014] 更進(jìn)一步的，所述促進(jìn)劑為間苯二甲二胺。
[0015]進(jìn)一步的，以重量百分比計(jì)，所述磁性粉體的粒度配比如下：_100目~200目： 20 ~30wt%，-200 目~500 目：30 ~40wt%，-500 目：30 ~50wt%〇
[0016] 更進(jìn)一步的，所述磁性粉體為鐵硅粉、鐵粉、鐵硅鋁粉、鐵鎳粉和鐵硅鉻粉中的至 少一種。
[0017] 進(jìn)一步的，所述的電感用高密度新型磁性復(fù)合材料固化后密度在5. 5~6. 2g/cm3， 初始磁導(dǎo)率為14~35y。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0019] 1、通過本發(fā)明的磁性復(fù)合材料制備一體電感磁芯生產(chǎn)簡(jiǎn)單，無需大型壓機(jī)，節(jié)約 了設(shè)備投入；
[0020] 2、通過本發(fā)明的磁性復(fù)合材料制備一體電感，減少了壓制過程中的模具損耗，降 低了生產(chǎn)成本；
[0021] 3、通過本發(fā)明的磁性復(fù)合材料制備一體電感，操作簡(jiǎn)單，可生產(chǎn)復(fù)雜形狀的磁體， 并且可生產(chǎn)超大磁體。
[0022] 4、通過本發(fā)明的磁性復(fù)合材料制備一體電感，形成閉合磁路，EMI效果好。
[0023] 5、本發(fā)明的磁性復(fù)合材料通過特殊高溫樹脂膠的作用，使固化后的磁體密度高， 其密度可保證在5. 5~6. 2g/cm3,制備電感器的感量值高，初始磁導(dǎo)率可達(dá)14y以上。
[0024] 6、本發(fā)明的磁性復(fù)合材料能夠承受較高溫度，可在180 °C環(huán)境下工作。
[0025] 7、本發(fā)明的磁性復(fù)合材料利用率高，廢料少，粉塵少，符合環(huán)保要求。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 一種電感用高密度新型磁性復(fù)合材料的制造方法，包括以下步驟：
[0029] 1、配制高溫樹脂膠：按重量稱取改性環(huán)氧硅樹脂0.42kg、巰丙基甲基二甲氧基硅 烷0. 06kg、間苯二甲二胺0. 12kg，均勻混合3分鐘，保證各成分均勻分布；
[0030] 2、配制磁性粉體：按重量稱取-100目~200目的鐵硅粉1. 88kg、-200目~500目 的鐵硅粉2. 82kg、-500目的鐵硅粉4. 7kg，粉體均勻混合30分鐘；
[0031] 3、將配置好的高溫樹脂膠0. 6kg與配置好的磁性粉體9. 4kg均勻混合30分鐘，使 鐵硅粉表面形成一層均勻的高溫樹脂膠，以備產(chǎn)生絕緣特性，并且保證混合體能夠形成穩(wěn) 定的流動(dòng)特性；
[0032] 4、磁體成型后，在130°C固化2h，復(fù)合材料密度為6. 2g/cm3,初始磁導(dǎo)率能達(dá)到 35y，并且復(fù)合材料制備的磁體內(nèi)部致密，無孔洞，確保粉體之間的絕緣特性，減少顆粒間 的渦流損耗。
[0033] 實(shí)施例2
[0034] 一種電感用高密度新型磁性復(fù)合材料的制造方法，包括以下步驟：
[0035] 1、配制高溫樹脂膠：按重量稱取改性環(huán)氧硅樹脂0.75kg、巰丙基甲基二甲氧基硅 烷0. 07kg、間苯二甲二胺0. 18kg，均勻混合3分鐘，保證各成分均勻分布；
[0036] 2、配制磁性粉體：按重量稱取-100目~200目的鐵硅粉2. 25kg、-200目~500目 的鐵硅粉3. 15kg、-500目的鐵硅粉3. 6kg，粉體均勻混合30分鐘；
[0037] 3、將配置好的高溫樹脂膠1kg與配置好的磁性粉體9kg均勻混合30分鐘，使鐵硅 粉表面形成一層均勻的高溫樹脂膠，以備產(chǎn)生絕緣特性，并且保證混合體能夠形成穩(wěn)定的 流動(dòng)特性；
[0038] 4、磁體成型后，在125°C固化2. 5h，復(fù)合材料密度為5. 9g/cm3,初始磁導(dǎo)率能達(dá)到 19y，并且復(fù)合材料制備的磁體內(nèi)部致密，無孔洞，確保粉體之間的絕緣特性，減少顆粒間 的渦流損耗。
[0039] 實(shí)施例3
[0040] 一種電感用高密度新型磁性復(fù)合材料的制造方法，包括以下步驟：
[0041] 1、配制高溫樹脂膠：按重量稱取改性環(huán)氧硅樹脂0. 96kg、巰丙基甲基二甲氧基硅 烷0. 06kg、間苯二甲二胺0. 18kg，均勻混合3分鐘，保證各成分均勻分布；
[0042] 2、配制磁性粉體：按重量稱取-100目~200目的鐵硅粉2. 64kg、-200目~500目 的鐵硅粉3. 52kg、-500目的鐵硅粉2. 64kg，粉體均勻混合30分鐘；
[0043] 3、將配置好的高溫樹脂膠1. 2kg與配置好的磁性粉體8. 8kg均勻混合30分鐘，使 鐵硅粉表面形成一層均勻的高溫樹脂膠，以備產(chǎn)生絕緣特性，并且保證混合體能夠形成穩(wěn) 定的流動(dòng)特性；
[0044] 4、磁體成型后，在140°C固化1.5h，復(fù)合材料密度為5. 5g/cm3,初始磁導(dǎo)率能達(dá)到 14y，并且復(fù)合材料制備的磁體內(nèi)部致密，無孔洞，確保粉體之間的絕緣特性，減少顆粒間 的渦流損耗。
[0045] 實(shí)施例4
[0046] 一種電感用高密度新型磁性復(fù)合材料的制造方法，包括以下步驟：
[0047] 1、配制高溫樹脂膠：按重量稱取改性環(huán)氧硅樹脂0.7kg、偶聯(lián)劑0.1kg、促進(jìn)劑 0. 2kg，均勻混合3分鐘，保證各成分均勻分布；
[0048] 2、配制磁性粉體：按重量稱取-100目~200目的鐵鎳粉1. 8kg、-200目~500目 的鐵鎳粉2. 7kg、-500目的鐵鎳粉4. 5kg，粉體均勻混合30分鐘；
[0049] 3、將配置好的高溫樹脂膠1kg與配置好的磁性粉體9kg均勻混合30分鐘，使鐵鎳 粉表面形成一層均勻的高溫樹脂膠，以備產(chǎn)生絕緣特性，并且保證混合體能夠形成穩(wěn)定的 流動(dòng)特性；
[0050] 4、磁體成型后，在130°C固化2h，復(fù)合材料密度為6.Og/cm3,初始磁導(dǎo)率能達(dá)到 26y，并且復(fù)合材料制備的磁體內(nèi)部致密，無孔洞，確保粉體之間的絕緣特性，減少顆粒間 的渦流損耗。
[0051] 利用實(shí)施例1~4所述復(fù)合材料制造相同規(guī)格的電感，與現(xiàn)有一體成型制造的電 感做電氣性能對(duì)比測(cè)試，得到下表數(shù)據(jù)：
[0052]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電感用高密度新型磁性復(fù)合材料，其特征在于，以重量百分比計(jì)，由高溫樹脂膠 6~12wt%和磁性粉體88~94wt%組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感用高密度新型磁性復(fù)合材料，其特征在于，以重量百分 比計(jì)，所述高溫樹脂膠是由樹脂膠70~80wt%、偶聯(lián)劑5~10wt%和促進(jìn)劑15~20wt% 組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電感用高密度新型磁性復(fù)合材料，其特征在于，所述樹脂膠 為改性環(huán)氧硅樹脂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電感用高密度新型磁性復(fù)合材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑 為巰丙基甲基二甲氧基硅烷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電感用高密度新型磁性復(fù)合材料，其特征在于，所述促進(jìn)劑 為間苯二甲二胺。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感用高密度新型磁性復(fù)合材料，其特征在于，以重量百分 比計(jì)，所述磁性粉體的粒度配比如下：-1〇〇目~200目：20~30wt%，-200目~500目： 30 ~40wt%，-500 目：30 ~50wt%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電感用高密度新型磁性復(fù)合材料，其特征在于，所述磁性粉 體為鐵硅粉、鐵粉、鐵硅鋁粉、鐵鎳粉和鐵硅鉻粉中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感用高密度新型磁性復(fù)合材料，其特征在于，所述的電感 用高密度新型磁性復(fù)合材料固化后密度在5. 5~6. 2g/cm3,初始磁導(dǎo)率為14~35 y。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電感用高密度新型磁性復(fù)合材料，以重量百分比計(jì)，由高溫樹脂膠6～12wt％和磁性粉體88～94wt％組成；通過本發(fā)明的磁性復(fù)合材料制備一體電感磁芯生產(chǎn)簡(jiǎn)單，無需大型壓機(jī)，節(jié)約了設(shè)備投入；減少了壓制過程中的模具損耗，降低了生產(chǎn)成本；操作簡(jiǎn)單，可生產(chǎn)復(fù)雜形狀的磁體，并且可生產(chǎn)超大磁體；形成閉合磁路，EMI效果好；本發(fā)明的磁性復(fù)合材料通過特殊高溫樹脂膠的作用，使固化后的磁體密度高，密度可保證在5.5～6.2g/cm3，制備電感器的感量值高，初始磁導(dǎo)率可達(dá)14μ以上；本發(fā)明的磁性復(fù)合材料能夠承受較高溫度，可在180℃環(huán)境下工作；本發(fā)明的磁性復(fù)合材料利用率高，廢料少，粉塵少，符合環(huán)保要求。
【IPC分類】H01F1-147, C08L83-06, C08K5-548, H01F1-22, C08K5-18
【公開號(hào)】CN104867640
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510289775
【發(fā)明人】郭雄志, 肖強(qiáng), 阮佳林, 邱俊, 劉志達(dá), 羅濤, 劉元來
【申請(qǐng)人】深圳市鉑科磁材有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日