專利名稱：帶有表面絕緣涂層的非晶納米晶軟磁合金帶材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬絕緣材料領(lǐng)域，尤其涉及一種表面涂覆有良好電絕緣性能涂層物 的非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材及其制備方法。
背景技術(shù)：
金屬軟磁材料通常需要在交變磁場下工作，材料內(nèi)部會因此感應(yīng)出交變電場，從 而在材料內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電場的能量以渦流損耗的形式被金屬軟磁材料消耗。 為降低金屬軟磁材料(如純鐵)的渦流損耗，通常需要添加一些電阻率較高的元素(如 在純鐵中添加硅，或采用鐵氧體)，并把金屬軟磁材料做成薄片形狀。在制備某些金 屬軟磁合金，如非晶、納米晶軟磁合金時，首先利用熔體急冷技術(shù)將合金熔體制備成 厚度15um 40um非晶態(tài)薄帶(帶材電阻率約130u Q cm)，將薄帶巻繞成磁芯， 再通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囀怪哂辛己玫能洿判阅堋．?dāng)磁芯在低頻下工作時，由于磁芯中帶材層間渦流效應(yīng)較小，磁芯通?？梢哉?工作。當(dāng)磁芯在高頻下工作(如在20kHz以上)時，如果帶材疊層之間的絕緣不理想， 層間可能發(fā)生連通，使得渦流損耗增加并導(dǎo)致整個磁芯的高頻損耗急劇增大，而且每 層帶材內(nèi)部渦流使得帶材疊層之間存在很高的感應(yīng)電壓，容易產(chǎn)生層間放電現(xiàn)象，導(dǎo) 致帶材疊層被擊穿，甚至整個磁芯被燒毀。因此，為了提高磁性合金帶材疊層間的絕緣性能，需要在帶材疊層之間填充無磁 性的絕緣材料作為電絕緣層，在帶材表面形成一種均勻的涂層薄膜，以降低或消除層 間渦流，提高層間耐壓，從而改善磁芯在高頻下的工作特性。在帶材疊層之間填充絕 緣材料時，要保證磁芯的填充系數(shù)不下降過多。通常采用紙、聚合物薄膜或微細的金 屬氧化物粉末涂覆在帶材的表面，以起到帶材疊層之間電絕緣的作用，由于粉末在帶 材表面的粘附力弱，易于從帶材表面剝落，通常會影響其實際使用效果。中國專利200380110223.3提出了利用聚酰胺或聚酰亞胺類樹脂涂覆無定形金屬 磁性合金條帶或晶體磁性合金條帶的實施方法，該方法是在非晶帶材表面涂覆樹脂，
把非晶帶材巻繞成磁芯后，再進行后續(xù)的熱處理。該專利主要應(yīng)用于鐵基非晶軟磁合 金帶材。由于涂層材料為有機物，難以耐受40(TC以上的高溫，因而使用場合受到很 大限制。例如，鐵基納米晶合金需要在500T 600。C進行熱處理，顯然上述涂層無法 使用。中國專利02803133. 4， 200510085587. 1和200510085586. 7提出了以硅樹脂，堿 金屬硅酸鹽，膠態(tài)二氧化硅，低熔點玻璃熔結(jié)料，有機硅聚合物和改性有機硅聚合物 涂覆非取向磁鋼片，Sm-Co磁鐵或Fe-Nd-B磁鐵的方法。但是，在這些表面涂覆技術(shù) 中，所涂覆的材料只能在低頻(20kHz以下)工作，而且涂層較硬，如果應(yīng)用于厚度 只有0. 03皿的柔軟的非晶納米晶合金帶材，則會嚴(yán)重影響其磁性能。綜上所述，非晶納米晶帶材的現(xiàn)有涂層技術(shù)使得絕緣涂層不能耐受較高溫度，而 且?guī)Р谋砻娴慕^緣涂層較硬。本發(fā)明的非晶納米晶帶材經(jīng)過絕緣涂覆后，在熱處理時 其表面的絕緣層需要耐受高溫下較長時間的烘烤。此外，絕緣層的厚度較小，這樣對 磁芯的填充系數(shù)影響小。并且，絕緣層具有足夠的柔韌性，可以在磁芯巻繞中保持完 好不變形。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一首先在于設(shè)計一種表面具有良好電絕緣性能涂層物的非晶納 米晶軟磁合金帶材，目的之二是提出該帶有表面絕緣涂層的非晶納米晶軟磁合金帶材 的制備方法；通過選用合適的浸涂液和制備方法，用浸涂液浸涂軟磁合金帶材，在軟 磁合金帶材表面形成厚度為0. 5 u m 15 w m均勻致密的電絕緣涂層，該電絕緣涂層能 夠保證帶材疊層之間絕緣良好，同時帶材具有良好的中高頻(20kHz以上)軟磁性能， 而且涂層材料可以耐受500。C以上的高溫，以達到良好的電絕緣性能和效果。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案技術(shù)方案之一是設(shè)計一種帶有表面絕緣涂層的非晶納米晶軟磁合金帶材，包括鐵 基非晶軟磁合金帶材，鈷基非晶軟磁合金帶材，以及鐵基納米晶軟磁合金帶材；其特 點是在非晶納米晶軟磁合金帶材的表面形成厚度為0.5ixm 15wm電絕緣涂層，其優(yōu) 選厚度為0.5wm 6ixm,每y m厚度的電絕緣涂層的擊穿電壓大于20V，帶材的損耗 降低至25%左右；非晶納米晶軟磁合金帶材的電絕緣涂層是由無機物懸浮液、無機溶 液和有機溶液中的至少一種所配制的電絕緣涂層浸涂液浸涂而成。
技術(shù)方案之二是帶有表面絕緣涂層的非晶納米晶軟磁合金帶材的制造方法，該方 法包括以下步驟(1) 選用無機物懸浮液、無機溶液和有機溶液中的至少一種配制電絕緣涂層浸涂液；其中使用的無機物懸浮液，是把粉末粒度在10um 500um的碳化硅、氧化鋁、三氧化二硼、五氧化二硼、氧化鎂、二氧化硅、硫酸鋇、碳酸鈣、氮化硼中的至少一 種粉末，在去離子水、甲醇、乙醇、丙酮、硼酸、硝酸、硫酸、磷酸中的至少一種分散劑中攪拌均勻，無機物與分散劑質(zhì)量比在h 50 1: 3之間；所述的無機溶液，是把分子式為X20，Si02的無機鹽溶解在去離子水中而制成， 其中X是Li， Na, K中的一種金屬，Si02與X20摩爾數(shù)之比在1 3之間，無機鹽濃度 在5% 50%之間;使用的有機溶液，是把分子式為M (OR) 的硅醇鹽溶解在甲醇和乙醇中的至少一 種溶劑，并添加去離子水、硫酸、鹽酸和硝酸中的至少一種作為助劑而制成，其中M 是醇鹽的金屬離子，形成金屬醇鹽的樣品包括Si、 B、 Al、 Ti、 Ni及其混合物，R是 烷基，垸基的組成來自Cl至C4，烷基組是甲烷基和乙烷基中的至少一種，n是M的 原子價，硅醇鹽濃度在1 20%，助劑添加量為0. 1 10%;使用的有機溶液也可以是把有機硅樹脂，環(huán)氧改性有機硅樹脂，丙烯酸改性有機 硅樹脂，聚酯改性有機硅樹脂中的至少一種，溶解在乙醇和丙酮中的至少一種溶劑形 成的溶液，樹脂與溶劑的質(zhì)量比在l: 20 1: l之間。(2) 選用厚度為15um 40um的非晶納米晶軟磁合金帶材，包括鐵基非晶合金、 鈷基非晶合金和鐵基納米晶合金帶材中的至少一種；(3) 將非晶納米晶軟磁合金帶材在浸涂液中浸涂60s 600s;(4) 將浸涂后的非晶納米晶軟磁合金帶材在90°C 250°C溫度下烘烤60s 1200s, 使浸涂層的厚度達到0. 5 u m 15 u m，其優(yōu)選厚度為0. 5 U m 6 u m;(5) 將烘烤后的非晶納米晶軟磁合金帶材巻繞成相應(yīng)尺寸的磁芯，在350°C~ 600。C之間，進行30min 360min的退火熱處理，即成為具有電絕緣涂層的非晶納米 晶軟磁合金絕緣帶材；(6)測量非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材的擊穿電壓、損耗等性能指標(biāo)。本發(fā)朋在用于帶有表面絕緣涂層的鐵基非晶軟磁合金帶材時，其工頻50Hz下的 飽和磁感應(yīng)強度在1.40T以上，在20kHz， 0. 5T下?lián)p耗小于110W/kg;用于帶有表面 絕緣涂層的鈷基非晶軟磁合金帶材時，其工頻50Hz下的飽和磁感應(yīng)強度在0. 60T以 上，在20kHz， 0. 5T下?lián)p耗小于16W/kg;用于帶有表面絕緣涂層的鐵基納米晶軟磁合 金帶材，其工頻50Hz下的飽和磁感應(yīng)強度在1. 10T以上，在20kHz， 0. 5T下?lián)p耗小 于20W/kg。本發(fā)明與已有技術(shù)相比，其突出優(yōu)點在于在非晶納米晶軟磁合金帶材的每um厚 度的電絕緣涂層的擊穿電壓都大于20V，其損耗降低25%左右。


以下參照附圖更加充分地理解本發(fā)明及其優(yōu)點。圖1是采用不同成分和配比的涂覆液浸涂Fe82.5M02.5SisB,。， Fe77Ni4Si14B5和 Fe84Mn2SieB8鐵基非晶、Co7sFe4Ni2SieBw和(:08(^^51987鈷基非晶、「6750^0^1586鐵基 納米晶合金帶材后，在50Hz下?lián)舸╇妷阂煌繉雍穸鹊臏y試曲線。圖2是實施例1中的Fe^MouSisBw實施例4中的Fe77Ni4SiwB5和實施例6中的 Fe』n2Si6B8鐵基非晶帶材涂層后在5kHz 腿Hz, 0.2T下的損耗測試曲線。其中 Fe84Mn2Si6B8鐵基非晶帶材損耗較低，F(xiàn)e82.5Mo2.sSi^。鐵基非晶帶材損耗較高， Fe77Ni4Si"Bs鐵基非晶帶材損耗最高。圖3是實施例2中的Fe75CihMo3Si6鐵基納米晶帶材涂層后在10kHz 100kHz， 0. 2T下的損耗測試曲線。圖4是實施例3和實施例5中的Co78Fe4Ni2Si6B1(^n Co8。Fe2V2S"B7鈷基非晶帶材涂 層后在10kHz 500kHz， 0. 2T下的損耗測試曲線。圖5和圖6分別是實施例4中涂層前后的Fe77Ni4Si"Bs帶材在20kHz, 0. 5T下的 磁滯回線。圖7和圖8分別是實施例2中涂層前后的Fe75Cu,Mo3Si^6帶材在20kHz， 0. 5T下 的磁滯回線。 圖9和圖10分別是實施例3中涂層前后的Co7sFe4Ni2Si^。帶材在20kHz， 0. 5T下 的磁滯回線。
具體實施方式
本發(fā)朋是在非晶納米晶軟磁合金帶材表面形成一層厚度為0. 5 !x m 15 y m的電絕 緣涂層，使每yra厚度電絕緣涂層的擊穿電壓在20V以上。同時絕緣帶材還具有以下 性能指標(biāo)(1) 鐵基非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材測量指標(biāo)為其工頻50Hz下的飽和磁感 應(yīng)強度在1. 40T以上，20kHz， 0. 5T下?lián)p耗小于110W/kg;(2) 鈷基非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材測量指標(biāo)為其工頻50Hz下的飽和磁 感應(yīng)強度在0. 60T以上，20kHz， 0. 5T下?lián)p耗小于16W/kg;(3) 鐵基非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材測量指標(biāo)為其工頻50Hz下的飽和磁感 應(yīng)強度在1. 10T以上，20kHz， 0. 5T下?lián)p耗小于20W/kg。本發(fā)明的技術(shù)方案還包括非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材的制備方法，本發(fā)明設(shè)計 了一種非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材，再采用相應(yīng)的后續(xù)制備方法，用浸涂液浸涂軟 磁合金帶材，在軟磁合金帶材表面形成厚度為0.5pm 15ym的電絕緣涂層，其優(yōu)選 厚度為0. 5um 6"m。制備非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材的方法包含以下步驟-(1) 選用無機物懸浮液、無機溶液和有機溶液中的至少一種配制電絕緣涂層浸涂液；(2) 選用厚度為15Pm 40i!m的非晶納米晶軟磁合金帶材，包括鐵基非晶納米 晶軟磁合金帶材、鈷基非晶納米晶軟磁合金帶材等非晶納米晶類軟磁合金帶材；(3) 將非晶納米晶軟磁合金帶材在浸涂液中浸涂60s 600s;(4) 將浸涂后的非晶納米晶軟磁合金帶材在90°C 250°C溫度下烘烤60s 1200s，使浸涂層的厚度達到0.5um 15ym，其損耗降低25%左右；(5) 將烘烤后的非晶納米晶軟磁合金帶材巻繞成為相應(yīng)尺寸的磁芯，在350T 60(TC溫度之間，進行30min 360min的退火熱處理，即成為具有電絕緣涂層的非晶 納米晶軟磁合金絕緣帶材；(6)測量非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材的擊穿電壓、損耗等性能指標(biāo)。在制備過程中，使用無機物懸浮液浸涂軟磁合金帶材時，是把碳化硅、氧化鋁、 三氧化二硼、五氧化二硼、氧化鎂、二氧化硅、硫酸鋇、碳酸鈣、氮化硼中的至少一 種粉末，與去離子水、甲醇、乙醇、丙酮、硼酸、硝酸、硫酸、磷酸中的至少一種分 散劑混合制成無機物懸浮液。帶材浸涂后經(jīng)過烘烤，分散劑被除去，無機物粉末顆粒 彌散分布在帶材疊層之間，起到帶材層間絕緣的作用。在使用無機溶液浸涂軟磁合金帶材時，是把分子式為X20 Si02的無機鹽溶解在 去離子水中而制成。其中X是Li， Na， K中的一種金屬，Si02與X20摩爾數(shù)之比在l 3之間，無機鹽濃度在5% 50%之間。經(jīng)過烘烤，在帶材表面形成一層組成為X20 和Si02的無機鹽，起到了帶材層間絕緣的效果。在使用有機溶液浸涂軟磁合金帶材時，使用的有機溶液是把分子式為M (OR) n 的硅醇鹽溶解在甲醇和乙醇中的至少一種溶劑，并添加去離子水、硫酸、鹽酸和硝酸 中的至少一種作為助劑而制成，其中硅醇鹽濃度1 20%，助劑添加量為O. 1 10%。 因為硅醇鹽M (0R) n在帶材表面能夠發(fā)生水解和聚合反應(yīng)，其分子式如下M (OR) +xH20—M (OR) —x(OH) x+xR0Hy [M (OR) —x (OH) x] — [M (0) n/2y+xH20+ (n-x) R0H]式中M是醇鹽的金屬離子，形成金屬醇鹽的樣品包括Si、 B、 Al、 Ti、 Ni及其混 合物，R是垸基，烷基的組成來自C1至C4，烷基組是甲烷基和乙垸基中的至少一種， n是M的原子價，反應(yīng)后經(jīng)烘烤，去除了生成物中的水和醇類，在帶材表面形成一層 致密的氧化物，起到了帶材層間絕緣的效果。此外硅醇鹽還具有價格便宜、操作工藝 簡便等優(yōu)點。在使用有機溶液浸涂軟磁合金帶材時，使用的有機溶液還可以是有機硅樹脂，環(huán) 氧改性有機硅樹脂，丙烯酸改性有機硅樹脂，聚酯改性有機硅樹脂中的至少一種，與 乙醇和丙酮的至少一種溶劑混合后形成的溶液；樹脂與溶劑的質(zhì)量比在l: 20 1: 1之間。因為硅氧烷在帶材表面發(fā)生水解和聚合反應(yīng)，其分子式如下 nSi (OR) 4+2nH20=[-0-Si-0-] +4nH0R式中R是一CH3， 一C2H5，…，一C凡+沖的一種，n是如l， 2， 3，"'的自然數(shù)。反應(yīng)后經(jīng)烘烤在帶材表面形成一層致密的二氧化硅，起到了帶材層間絕緣的效果。測量非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材的損耗時采用三電壓法，即利用電壓表分別測 出磁芯一次線圈A電路的總電壓U,，分流電阻R上的電壓降U3和磁芯二次線圈&感 應(yīng)電壓的有效值U2，再根據(jù)公式P^U^-OJAM)2-U/(l+R乂Ry]/[2m(R,+Rj]計算 出磁芯的損耗，其中R.是試樣一次線圈的銅阻，m是磁芯質(zhì)量。采用帶材層間擊穿電 壓測試儀測試50Hz下非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材的擊穿電壓。上述制備帶有電絕緣涂層的非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材方法所使用的浸涂液 既可以單獨使用，也可以組合使用。實施例1取125g平均粒度50 y m的碳化硅粉末和375g平均粒度200 u m的氧化鋁粉末混 合后，加入5kg去離子水中并不斷攪拌均勻形成懸浮液，將20mm寬Fe82.5Mo2.5Si5Bw非 晶帶材在懸浮液中浸涂90s，再將非晶帶材在160。C下烘烤300s，使其兩表面上各形 成一層厚度為7"m的絕緣層，然后測試其擊穿電壓，再將其巻繞成4 64 — 40—20mm 磁芯，在380°C溫度氮氣保護下保溫360min，然后測試磁芯的損耗，在20kHz, 0. 2T 下?lián)p耗為24W/kg,擊穿電壓為172V，該方法使用的原材料便宜，操作簡便， Fe82.5Mo2.5Si化。非晶帶材涂層后損耗較低，擊穿電壓較高。實施例2取35g平均粒度90 y m的三氧化二硼粉末、45g平均粒度150 y m的氧化鎂粉末和 30g平均粒度400 u m的二氧化硅粉末，將它們均勻混合，加入4. 2kg濃度為20%的 乙醇水溶液中并不斷攪拌均勻形成懸浮液，將lOmm寬Fe75C仏Mo3Si^6納米晶帶材在懸 浮液中浸泡60s，將具有絕緣層的非晶納米晶帶材在150T下烘烤1200s，使其兩表面 上各形成一層厚度為1. 5 u m的絕緣層；再將其巻繞成* 18 —12 — 10mm的磁芯，在580°C 氬氣保護下保溫30min，然后測試磁芯的損耗和帶材的擊穿電壓，涂層前20kHz， 0. 5T 下?lián)p耗為30W/kg，涂層后20kHz， 0. 5T下?lián)p耗為20W/kg， 20kHz， 0. 2T下?lián)p耗為10W/kg， 擊穿電壓為60V。該方法使用的原材料便宜，操作簡便，F(xiàn)e75(XMo3S:UBe納米晶帶材涂 層后損耗降低33%，擊穿電壓較高。 實施例3取300g正硅酸乙酯，100g聚酯改性有機硅樹脂，加入4.6kg乙醇中，攪拌均勻 形成有機溶液，將IO腿寬Co78Fe4Ni2SieB,。非晶帶材在有機溶液中浸泡120s，再將非 晶帶材在120。C下烘烤600s。另取1. 5kg模數(shù)為2. 5的K20 Si02，溶解在3. 5kg60。C 的去離子水中，攪拌均勻，再將上述10mm寬Co78Fe4Ni2SieB,。非晶帶材在涂層液中浸泡 70s，在160°C下烘烤300s，使帶材兩表面上各形成一層厚度為1. 5 y m和2 u m的絕 緣層，將其巻繞成4)18—12—10mra的磁芯，在450°C氮氣保護下保溫50min。然后測 試磁芯的損耗和帶材的擊穿電壓，涂層前20kHz， 0. 5T下?lián)p耗為18W/kg，涂層后20kHz， 0. 5T下?lián)p耗為16W/kg， 20kHz， 0. 2T下?lián)p耗為5W/kg，擊穿電壓為73V。該方法操作 簡便，Co7sFe4Ni2Si6Bi。非晶帶材涂層后損耗降低10%,擊穿電壓較高。實施例4取5kgl053有機硅浸漬漆，將15mm寬Fe77Ni4Si"B5非晶帶材在漆液中浸涂600s， 在11(TC烘烤帶材900s，使其兩表面上各形成一層厚度為liim的絕緣層，測試帶材 的擊穿電壓，將涂覆后的非晶帶材巻繞成4)18 —12 — 15mm磁芯，在430°C氮氣保護下 保溫40min后測試磁芯的損耗，涂層前20kHz， 0. 5T下?lián)p耗為125W/kg，涂層后20kHz， 0. 5T下?lián)p耗為105W/kg， 20kHz， 0. 2T下?lián)p耗為35W/kg，擊穿電壓為41V。該方法使 用的原材料便宜，操作簡便，涂層后Fe77Ni,Si,4B5非晶帶材損耗降低20^左右。實施例5取模數(shù)為2的水玻璃2kg，溶解在3kg70X的去離子水中，將10mm寬Co8。Fe2V2Si9B7 非晶帶材在涂層液中浸涂180s，在220°C烘烤60s。另取300g平均粒度60 P m的五氧 化二硼粉末和100g平均粒度90 u m的硫酸鋇粉末，分散在4kg25%的丙酮水溶液中， 攪拌均勻形成懸浮液，再將上述10mm寬Cos。Fe2V2Si9B7非晶帶材在懸浮液中浸泡240s， 在140°C下烘烤600s，使帶材兩表面上分別形成一層厚度為2. 5 u m和3. 5 ii m的絕緣 層，測試帶材的擊穿電壓，將涂覆后的非晶帶材巻繞成小22—15 —lOmin磁芯，在44(TC 氮氣保護下保溫40min后測試磁芯的損耗，20kHz， 0. 2T下?lián)p耗為4W/kg，擊穿電壓 為126V。該方法使用的原材料便宜，操作簡便，涂層后C08。Fe2V2Si9B7非晶帶材損耗較 低，擊穿電壓較高。實施例6
取550g平均粒度120 p m的碳酸鈣粉末和460g平均粒度450 u m的氮化硼粉末均 勻混和后，分散在4kg去離子水中，再加入150g硼酸和400g磷酸，攪拌均勻形成懸 浮液，將20mm寬Fes4Mn2Si6Bs非晶帶材在懸浮液中浸涂150s，在150°C下烘烤300s， 另取5000g5X硅醇鋁甲醇溶液，并添加100g的去離子水和50g濃度為25%的硝酸作 為助劑配制成涂層液，再將上述20mm寬Fe84Mn2SieB8非晶帶材在涂層液中浸涂90s，在 120。C烘烤500s，使帶材兩表面上分別形成一層厚度為lum和4pm的絕緣層，測試 帶材的擊穿電壓，將涂覆后的非晶納米晶帶材巻繞成4 64—40 — 20腦磁芯，在430°C 氮氣保護下保溫30min后測試磁芯的損耗。20kHz， 0. 2T下?lián)p耗為18W/kg，擊穿電壓 為102V，該方法操作簡便，F(xiàn)es4Mn2Si6B8非晶帶材涂層后損耗較低，擊穿電壓較高。
權(quán)利要求
1、一種帶有表面絕緣涂層的非晶納米晶軟磁合金帶材，包括鐵基非晶軟磁合金帶材，鈷基非晶軟磁合金帶材，以及鐵基納米晶軟磁合金帶材，其特征在于在非晶納米晶軟磁合金帶材的表面形成有厚度為0.5μm～15μm的電絕緣涂層，電絕緣涂層是由無機物懸浮液、無機溶液和有機溶液中的至少一種所配制的電絕緣涂層浸涂液浸涂而成。
2、 一種權(quán)利要求1所述的帶有表面絕緣涂層的非晶納米晶軟磁合金帶材，其特 征在于非晶納米晶軟磁合金帶材表面的電絕緣涂層優(yōu)選厚度為0. 5 y m 6 y m。
3、 一種權(quán)利要求1所述的帶有表面絕緣涂層的非晶納米晶軟磁合金帶材，其特 征在于每um厚度電絕緣涂層的擊穿電壓大于20V，帶材的損耗降低至25%左右。
4、 一種權(quán)利要求1所述的帶有表面絕緣涂層的非晶納米晶軟磁合金帶材的制造 方法，其特征在于包括以下步驟(1)選用無機物懸浮液、無機溶液和有機溶液中的至少一種配制電絕緣涂層浸涂液；其中所述的無機物懸浮液，是把粉末粒度在10ym 500um的碳化硅、氧化鋁、 三氧化二硼、五氧化二硼、氧化鎂、二氧化硅、硫酸鋇、碳酸鈣、氮化硼中的至少一 種粉末，在去離子水、甲醇、乙醇、丙酮、硼酸、硝酸、硫酸、磷酸中的至少一種分散劑中攪拌均勻，無機物與分散劑質(zhì)量比在l: 50 1: 3之間；所述的無機溶液，是把分子式為X20'Si02的無機鹽溶解在去離子水中而制成， 其中X是Li， Na， K中的一種金屬，Si02與X20摩爾數(shù)之比在1 3之間，無機鹽濃度 在5% 50%之間;所述的有機溶液，是把分子式為M (OR) 的硅醇鹽溶解在甲醇和乙醇中的至少一 種溶劑，并添加去離子水、硫酸、鹽酸和硝酸中的至少一種作為助劑而制成，其中M 是醇鹽的金屬離子，形成金屬醇鹽的樣品包括Si、 B、 Al、 Ti、 Ni及其混合物，R是 烷基，烷基的組成來自Cl至C4，烷基組是甲烷基和乙烷基中的至少一種，n是M的 原子價，硅醇鹽濃度在1 20%,助劑添加量為0.1 10%; (2) 選用厚度為15 y m 40 y m的非晶納米晶軟磁合金帶材，包括鐵基非晶合金、 鈷基非晶合金和鐵基納米晶合金帶材中的至少一種；(3) 將非晶納米晶軟磁合金帶材在浸涂液中浸涂60s 600s;(4) 將浸涂后的非晶納米晶軟磁合金帶材在9(TC 25(TC溫度下烘烤60s 1200s， 使浸涂層的厚度達到0. 5 y m 15 u m;(5) 將烘烤后的非晶納米晶軟磁合金帶材巻繞成相應(yīng)尺寸的磁芯，在350°C 600°C溫度之間，進行30min 360min退火熱處理；(6) 測量非晶納米晶軟磁合金絕緣帶材的擊穿電壓、損耗等性能指標(biāo)。
5、 如權(quán)利要求2所述的帶有表面絕緣涂層的非晶納米晶軟磁合金帶材的制造方 法，其特征在于所述的有機溶液，也可以是把有機硅樹脂，環(huán)氧改性有機硅樹脂， 丙烯酸改性有機硅樹脂，聚酯改性有機硅樹脂中的至少一種，溶解在乙醇和丙酮中的至少一種溶劑形成的溶液，樹脂與溶劑的質(zhì)量比在l: 20 1: l之間。
6、 如權(quán)利要求2所述的帶有表面絕緣涂層的非晶納米晶軟磁合金帶材的制造方 法，其特征在于將浸涂后的非晶納米晶軟磁合金帶材在9CTC 250T溫度下烘烤 60s 1200s，使浸涂層的厚度達到0. 5 u m 6 w m。
全文摘要
本發(fā)明提出一種表面具有良好電絕緣性能涂層物的軟磁合金帶材及其制備方法，通過選用由無機物懸浮液、無機溶液和有機溶液中的至少一種所配制的浸涂液浸涂軟磁合金帶材，將軟磁合金帶材在浸涂液中浸涂60s～600s；然后在90℃～250℃溫度下烘烤60s～1200s，使浸涂層的厚度達到0.5μm～15μm；將軟磁合金帶材卷繞成相應(yīng)尺寸的磁芯，在350℃～600℃之間，進行退火熱處理即成為具有電絕緣涂層的軟磁合金絕緣帶材；本發(fā)明的突出優(yōu)點在于軟磁合金帶材的每μm厚度的電絕緣涂層的擊穿電壓都大于20V，其損耗降低25％左右，該電絕緣涂層能夠保證帶材迭層之間絕緣良好，同時帶材具有良好的中高頻軟磁性能，而且涂層材料可以耐受500℃以上的高溫，以達到良好的電絕緣性能和效果。
文檔編號C21D1/26GK101127267SQ200710122020
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者唐書環(huán), 崔嘉義, 張國祥, 王紅霞, 王賢艷, 妍 許, 陳非非 申請人:安泰科技股份有限公司