專利名稱：制備金屬磁粉芯用磁粉絕緣粘結(jié)劑的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于磁性材料中絕緣磁粉的制造領域。更適用于制備金屬磁粉芯中軟磁材料粉末的絕緣粘結(jié)劑。
眾所周知，金屬磁粉芯由于其飽和磁感應強度高，高頻特性好、噪聲和漏磁小，以及可以根據(jù)設計者的要求制做成不同形狀的產(chǎn)品，以滿足電子行業(yè)中各種電感元件而被廣泛的使用。目前隨著電子設備逐漸趨向于小型、高效型的方向發(fā)展，和工作頻率、性能不斷的提高，因此就要求所用的電感元件應具備高頻損耗低、磁性能穩(wěn)定。在現(xiàn)有技術(shù)中，人們在金屬磁粉芯中對包敷磁粉的絕緣粘結(jié)劑進行了大量的研究工作。近年來在金屬磁粉芯的制備工藝專利中，有不少是采用硅硐樹脂或磷酸來作為絕緣粘結(jié)劑，例如日本特開平8-37107等介紹的是采用硅硐樹脂作為絕緣粘結(jié)劑，另外還日本特開平7-245209等介紹的是采用磷酸作為磁粉絕緣粘結(jié)劑工藝。上述包敷磁粉的絕緣粘結(jié)劑在磁粉芯制備工藝中，雖然都有一定的絕緣效果，但也存在很多不足之處，例如采用磷酸包敷磁粉的制備工藝中，當磁粉中含鐵量較高時，所制備磁粉的絕緣性和粘接效果則較明顯，但是對鎳含量較高的(如MPP磁粉)絕緣粘結(jié)效果很差。如采用硅酮樹脂作為MPP磁粉的絕緣粘結(jié)劑，其絕緣粘結(jié)效果要比采用磷酸包敷磁粉的效果好，但缺點產(chǎn)品的磁性能仍不夠理想(如產(chǎn)品磁損耗及高頻導磁率等特性)。
本發(fā)明的目的是提出一種適用磁粉成分范圍寬、產(chǎn)品磁性能穩(wěn)定、品質(zhì)因素值明顯提高和使用效果好，和制備金屬磁粉芯用的磁粉絕緣粘結(jié)劑。
根據(jù)本發(fā)明目的所提出的磁粉絕緣粘結(jié)劑，主要是為提高所制備的金屬磁粉芯的各項性能指標，因此該磁粉絕緣粘結(jié)劑的基本解決方案是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎上，對磁粉絕緣粘結(jié)劑的成份進行合理的調(diào)整，使磁粉絕緣粘結(jié)劑能夠適應不同成份的軟磁磁粉使用，經(jīng)調(diào)整成份的磁粉絕緣粘結(jié)劑，在穩(wěn)定產(chǎn)品導磁率的條件下，還能明顯改善產(chǎn)品的品質(zhì)因素性能。在本發(fā)明中制備金屬磁粉芯用磁粉絕緣粘結(jié)劑的成份組成是由鉻酐、云母、正硅酸乙脂、硅酮樹脂經(jīng)有機溶劑稀釋、混合而成，其特征是在每千克軟磁磁粉中加入磁粉絕緣粘結(jié)劑的含量為鉻酐、2-12g/kg；云母、2-50g/kg；正硅酸乙脂、20-60ml/kg；硅酮樹脂、10-30ml/kg。在本發(fā)明所提出的磁粉絕緣粘結(jié)劑成份中的其他特征還有，所制備軟磁磁粉的平均粒度應為30-90μm，鉻酐為CrO3粉，云母粉末粒度應為≤38μm，正硅酸乙脂應采用分析純標準，硅酮樹脂為具有有機硅氧烷鍵(即具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))的甲基聚硅氧烷。在本發(fā)明磁粉絕緣粘結(jié)劑的制備過程中，為了提高磁粉絕緣粘結(jié)劑的合成效果和混粉均勻性，可采用添加有機溶劑進行稀釋混料，有機溶劑的稀釋混料加入量，應為軟磁磁粉與絕緣粘結(jié)劑總量的20-50％，有機溶劑是包括無水乙醇和丙酮中的任意一種有機溶劑，由有機溶劑將本發(fā)明磁粉絕緣粘結(jié)劑混合均勻后再與金屬磁1粉混合，在混料攪拌混粉的同時應進行加熱烘干，加熱烘干溫度為150℃。另外制備金屬磁粉芯的工藝過程與現(xiàn)有技術(shù)相似，首先是將制備好的絕緣磁粉按設計者的要求，在設定的壓力下壓制成型，然后再于500℃-600℃的溫度下進行消除應力退火熱處理。
采用本發(fā)明的磁粉絕緣粘結(jié)劑與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下特點(1)成份設計合理，適用范圍寬，絕緣粘結(jié)不同成份的磁粉使用效果好，對鐵基、鎳基和其它成份的軟磁磁粉都有很好的絕緣與粘結(jié)效果。(2)能夠理想的提高產(chǎn)品的性能指標。采用本發(fā)明的磁粉絕緣粘結(jié)劑所生產(chǎn)的金屬磁粉芯，在高頻條件下能明顯提高產(chǎn)品的品質(zhì)因素，具有很好的高頻特性。
實施例采用在本發(fā)明磁粉絕緣粘結(jié)劑成份的含量范圍，我們對制備四種不同類型的軟磁磁粉試驗粉料進行了對比試驗，為了對比方便，我們同時也做了一些現(xiàn)有技術(shù)中性能好的對比料來與本發(fā)明的實施例進行比較。本發(fā)明磁粉絕緣粘結(jié)劑的制備是根據(jù)設計者的要求，在本發(fā)明的成份含量范圍內(nèi)進行配制，配料比例是按每千克軟磁磁粉中所加入磁粉絕緣粘結(jié)劑各組份的含量(具體成份含量見表1、3、5、7)，將配制好的絕緣粘結(jié)劑與200ml的無水乙醇進行稀釋混合，當混合均勻后再與平均粒度為30-90μm和重量為1000g的磁粉進行加熱攪拌混粉，待混粉均勻后烘干，加熱烘干溫度為150℃，然后將烘干的絕緣磁粉放入成型模中，在油壓機中壓制成型，壓制力為20噸/cm2，壓制成型樣品的尺寸為外徑12.8cm、內(nèi)徑2cm、環(huán)高0.65cm的環(huán)形磁粉芯，然后將磁粉芯樣品于550℃溫度下進行30分鐘的應力退火處理。對金屬磁粉芯樣品的測試條件樣品測量纏繞的導線為銅導線，纏繞匝數(shù)為10匝，銅線直徑為0.5毫米，銅線長度為36厘米，測量裝置采用4274A多頻LCR測試儀(其性能對比見表2、4、6、8)。在本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術(shù)中對比例所選用的試驗軟磁磁粉量均為1000g磁粉，軟磁磁粉的成份分別為MPP和鐵基合金等，對比試驗用軟磁磁粉料有A、MPP的Ni81Fe17Mo2合金磁粉；B、Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金磁粉；C、Fe93.5Si6.5合金磁粉；D、Fe50Ni50合金磁粉。在表1、3、5、7為本發(fā)明實施例與對比例的絕緣粘結(jié)劑成份比較表；表2、4、6、8為本發(fā)明實施例與對比例的性能比較表。表1、為本發(fā)明A成分實施例與對比例的絕緣粘結(jié)劑成份比較
注在上述表1的A成份中，所采用的云母粉末粒度為≤35μm。正硅酸乙脂為分析純。MPP合金軟磁磁粉平均粒度為40μm。
表2、為本發(fā)明A成分的實施例與對比例的性能比較
表3、為本發(fā)明B成分實施例與對比例的絕緣粘結(jié)劑成份比較
注在上述表3的B成份中，所采用的云母粉末粒度為≤30μm。正硅酸乙脂為分析純。Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金軟磁磁粉平均粒度為85μm。
表4、為本發(fā)明B成分的實施例與對比例的性能比較
表5、為本發(fā)明C成分實施例與對比例的絕緣粘結(jié)劑成份比較
注在上述表5的C成份中，所采用的云母粉末粒度為≤25μm。正硅酸乙脂為分析純。Fe93.5Si6.5合金軟磁磁粉平均粒度為60μm。
表6、為本發(fā)明C成分的實施例與對比例的性能比較
表7、為本發(fā)明D成分實施例與對比例的絕緣粘結(jié)劑成份比較
注在上述表7的D成份中，所采用的云母粉末粒度為≤25μm。正硅酸乙脂為分析純。Fe50Ni50合金軟磁磁粉平均粒度為50μm。
表8、為本發(fā)明D成分的實施例與對比例的性能比較
權(quán)利要求
1.一種制備金屬磁粉芯用磁粉絕緣粘結(jié)劑，該磁粉絕緣粘結(jié)劑的成份組成是由鉻酐、云母、正硅酸乙酯、硅酮樹脂經(jīng)有機溶劑稀釋、混合而成，其特征是在每千克軟磁粉中加入磁粉絕緣粘結(jié)劑的含量為鉻酐、2-12g；云母、2-50g；正硅酸乙脂、20-60ml；硅酮樹脂、10-30ml。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述磁粉絕緣粘結(jié)劑，其特征是在該磁粉絕緣粘結(jié)劑的成份中鉻酐為CrO3粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述磁粉絕緣粘結(jié)劑，其特征是在該磁粉絕緣結(jié)劑的成份中云母粉末粒度應為≤38μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述磁粉絕緣粘結(jié)劑，其特征是在該磁粉絕緣粘結(jié)劑的成份中正硅酸乙脂應采用分析純標準。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述磁粉絕緣粘結(jié)劑，其特征是在該磁粉絕緣粘結(jié)劑的成份中硅酮樹脂應為具有有機硅氧烷鍵(即具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))的甲基聚硅氧烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述磁粉絕緣粘結(jié)劑，其特征是在該磁粉絕緣粘結(jié)劑的成份中所采用軟磁磁粉的平均粒度應為30-90μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述磁粉絕緣粘結(jié)劑，其特征在于稀釋、混合磁粉絕緣粘結(jié)劑用有機溶劑是指無水乙醇和丙酮中的任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述磁粉絕緣粘結(jié)劑，其特征在于有機溶劑的稀釋混料加入量應為磁粉與絕緣粘結(jié)劑總量的20-50％。
全文摘要
本發(fā)明屬于磁性材料中絕緣磁粉的制造領域。更適用于制備金屬磁粉芯中軟磁材料粉末的絕緣粘結(jié)劑。該磁粉絕緣粘結(jié)劑的成份組成是由鉻酐、云母、正硅酸乙酯、硅酮樹脂經(jīng)有機溶劑稀釋、混合而成。本發(fā)明磁粉絕緣粘結(jié)劑與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有成份設計合理,適用范圍寬,絕緣粘結(jié)多種類磁粉使用效果好,對鐵基、鎳基和其它成份的軟磁磁粉都有很好的絕緣與粘結(jié)效果。由本發(fā)明所生產(chǎn)的金屬磁粉芯,具有很好的高頻特性,能明顯提高產(chǎn)品的品質(zhì)因素。
文檔編號C09J183/04GK1374359SQ02116239
公開日2002年10月16日 申請日期2002年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月22日
發(fā)明者全白云, 王正杰, 周謙莉, 許妍 申請人:安泰科技股份有限公司, 鋼鐵研究總院