一种复合软磁材料及其制备方法_3

文档序号:9889653阅读:来源:国知局
纳米晶带材厚度为1祉m,宽度为60mm。复合软磁材料的其具体制备步骤如下:
[0047] (1)对非晶或纳米晶带材进行一步热处理,其中,非晶带材的热处理溫度为分别 380°C、400°C和420°C,热处理时间均为90分钟;纳米晶带材的热处理溫度为分别510°C、530 °(:和550°(:,热处理均时间为90分钟。
[0048] (2)将热处理后的带材利用万能粉碎机进行破碎处理,再利用不同目数的筛网对 破碎后的带材进行筛分,形成粒径为0.3mm、1.0mm、3.0mm和5.0mm非晶/纳米晶鱗片。
[0049] (3)将非晶/纳米晶鱗片经过撒落搭接形成鱗片预制体,再将经过丙酬稀释剂稀释 后的环氧类包覆剂即环氧树脂胶(包覆剂和稀释剂的重量比见表1)均匀地喷淋在鱗片表面 (鱗片粉体与包覆剂的重量比例为4:1),通过自身的渗透作用使得每个非晶/纳米晶鱗片的 表面都形成一层完整的包覆绝缘层,最后将经过包覆处理后的预制体送入烘干装置中,在 烘干装置中进行烘干固化。在烘干过程中分别利用未压制和压制方式(本发明中所利用的 压制方法与传统的压机W>20t/cm2左右的压力压制方法不同,压力在10t/cm2W下,实施例 选用压力为〇.l-8t/cm2的机械加压方式)制备相应的复合软磁材料。
[0050] (4)将压制成型后的复合软磁材料利用喷涂方式,在材料表面形成一层均匀的保 护层。
[0051]制备的复合软磁材料产品采用相同的测量仪器和方法,磁导率的测试条件为IV/ lOOkHz,所用测试设备为安捷伦4980ALCR表。12个实施例的测试数据列于表2中,本发明的 复合软磁材料的磁导率范围为100-1000。实验结果表明,在相同的材料成分条件下,鱗片尺 寸不同、包覆剂浓度不同、热处理溫度不同,对应产品的磁导率随之变化;在相同的材料成 分条件下,鱗片粒度越大,磁导率越大,但粒度过大会引起产品的密实度降低,反而磁导率 会下降,通过调节鱗片的粒度能够控制产品磁导率的大小;在施加量一定的情况下,随着包 覆剂浓度的增加,产品磁导率是先增加后减小;随着带材的热处理溫度的增加,产品磁导率 同样是先增加后减小。表3为实施例9产品随测试频率变化的磁导率情况,表明利用本发明 制备的复合软磁材料具有优异的频率特性。
[0化2] 表1本发明实施例1-12工艺参数表
[0化3]
L(K)58」 实施例13-22
[0059] 实施例13-22为W本发明的制备方法1制备复合软磁材料,各实施例的具体工艺参 数参见表4。实施例13-22的原料均为非晶或纳米晶带材,其中非晶带材由化78Si泌i3(at.%) 合金形成,纳米晶带材由Fe73.日Cm师3Sii3.日B9合金(at. % )形成,非晶带材的厚度为20皿,宽 度为142mm,纳米晶带材厚度为1祉m,宽度为60mm。复合软磁材料的其具体制备步骤如下:
[0060] (1)对非晶或纳米晶带材进行一步热处理,其中,非晶带材的热处理溫度分别为 380°C、400°C和420°C,热处理时间均为90分钟;纳米晶带材的热处理溫度分别为510°C、530 °(:和550°(:,热处理时间均为90分钟。
[0061] (2)将热处理后的带材利用万能粉碎机进行破碎处理,由于利用涂布的方法制备 复合软磁材料时,鱗片的粒度过大,会影响涂布工艺的均匀性,因此再利用不同目数的筛网 对破碎后的带材进行筛分时,只选取粒度为0.3、0.5和1.0mm非晶/纳米晶鱗片。
[0062] (3)将经过N-甲基化咯烧酬稀释后的聚氨醋类包覆剂即聚氨醋胶(包覆剂和稀释 剂的重量比为1:5)与不同粒度鱗片粉体混合制成浆料,鱗片粉体与包覆剂的重量比为1:1, 再将浆料进行涂布处理,最后经烘干处理制得薄片,烘干时间为lOOmin,再将单层或多层所 述薄片经过压制,压制压力分别为〇、〇. 1、3.化/cm2,最终得到利用制备方法1制备出相应的 复合软磁材料。
[0063] 表4本发明实施例13-22工艺参数表
[0064]

【主权项】
1. 一种复合软磁材料,其特征在于,所述复合软磁材料具有由绝缘包覆的非晶和/或纳 米晶鳞片搭接而成的层状结构,所述复合软磁材料的磁导率范围为100-1000。2. 根据权利要求1所述复合软磁材料,其特征在于,所述非晶或纳米晶鳞片的粒度为 0.1-5mm,厚度为14-30μπι;优选地,所述鳞片是由非晶带材或者纳米晶带材经过热处理和破 碎处理制备而成;更优选地,所述非晶带材的成分为Fe、Si和Β,所述纳米晶带材的成分至少 包含Fe、Cu、Nb、S i和B五种元素。3. -种权利要求1或2所述复合软磁材料的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤: 原料预处理步骤,将非晶/纳米晶带材经破碎处理和热处理制成所述非晶或纳米晶鳞 片; 绝缘包覆和预成型步骤,先用稀释剂按一定比例将包覆剂稀释,再用稀释后的所述包 覆剂对所述鳞片进行绝缘包覆和预成型处理,得到绝缘包覆中间材料; 压制步骤,将所述绝缘包覆中间材料进行压制处理,最终得到所述复合软磁材料。4. 根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述绝缘包覆和预成型处理包括如下具 体步骤:首先将稀释后的包覆剂与所述鳞片混合制成浆料,再将所述浆料进行取向涂布处 理,最后经烘干处理制得薄片,即所述绝缘包覆中间材料;所述压制步骤为将单层或多层所 述薄片经过压制,最终得到所述复合软磁材料。5. 根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述绝缘包覆和预成型处理包括如下具 体步骤:先将所述鳞片平铺成具有一定厚度并具有层状结构的预制体,再用所述稀释后的 包覆剂对所述预制体进行浸润处理,最后经烘干处理制得所述绝缘包覆中间材料;所述压 制步骤为将所述绝缘包覆中间材料直接压制成型最终得到所述复合软磁材料;更优选地, 所述压制步骤与所述烘干处理同时进行。6. 根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述烘干处理的温度为80-180°C,烘干 处理的时间为30-240min;所述压制的压力为0-10吨/cm 2。7. 根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述包覆剂是有机或无机的各类粘结 剂,更优选地,所述包覆剂为聚氨酯类、环氧类和聚酰亚胺类胶中的至少一种;所述稀释剂 是酒精、丙酮、丁酮、乙酸乙酯和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。8. 根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,在所述绝缘包覆和预成型步骤中,所述 包覆剂与所述稀释剂的重量比为1:1-100;所述鳞片与所述包覆剂的质量比为1-5:1。9. 根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述原料预处理步骤中,所述热处理的 温度为350°C-700°C,所述热处理的时间为60-240min。10. 根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,在所述压制步骤后,还包括表面保护处 理步骤,所述表面保护处理是利用喷涂、喷漆、或黏贴保护膜的方法在复合软磁材料表面形 成保护层;更优选地,所述保护层的材质是酚醛类、环氧类材质的一种或几种。
【专利摘要】本发明涉及一种复合软磁材料及其制备方法,属于磁性材料制备技术领域。该材料由经过绝缘包覆的非晶或纳米晶鳞片按层状结构搭接而成,所述复合软磁材料的磁导率范围为100-1000;制备方法是:首先将非晶/纳米晶带材经破碎处理和热处理制成所述非晶或纳米晶鳞片;其次先用稀释剂按一定比例将包覆剂稀释,再将稀释后的包覆剂与所述鳞片进行绝缘包覆和预成型处理,得到绝缘包覆中间材料;最后将所述绝缘包覆中间材料进行压制处理最终得到所述复合软磁材料。利用本发明的制备方法制备的新型复合软磁材料具有材料磁导率可调、层状结构明显;该方法绝缘处理简单和操作方便。
【IPC分类】B22F1/00, H01F1/18, H01F1/153
【公开号】CN105655081
【申请号】
【发明人】卢志超, 朱景森, 刘天成, 刘志坚, 王湘粤, 关连宝, 李德仁
【申请人】安泰科技股份有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年2月24日
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