一種變壓器鐵芯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變壓器鐵芯的制備方法，該制備方法包括如下步驟：a）選備鐵芯粉料，b）配制處理液，c）覆膜處理，d）粘結(jié)壓型，e）熱處理。本發(fā)明揭示了一種變壓器鐵芯的制備方法，該制備方法工序安排合理，實(shí)施簡(jiǎn)便，成本適中，制得的鐵芯力學(xué)性能穩(wěn)定，尤其在控制鐵芯的磁滯損耗方面效果顯著，有效的提升了變壓器的使用壽命和使用性能。
【專利說明】—種變壓器鐵芯的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變壓器鐵芯的制備方法，尤其涉及一種可有效降低鐵損的變壓器鐵芯的制備方法，屬于電子材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，在閉合的鐵芯上繞有兩個(gè)繞組，一個(gè)是原繞組，另一個(gè)是副繞組。在變壓器工作過程中，其功率損耗不僅產(chǎn)生在線圈的電阻上，也產(chǎn)生在交變電流磁化后的鐵芯中。人們通常把鐵芯中的功率損耗稱為“鐵損”，造成鐵損的原因主要分為磁滯損耗和渦流損耗。磁滯損耗是鐵芯材料在磁化過程中由磁滯現(xiàn)象引起的能量損耗，而渦流損耗則產(chǎn)生在垂直磁通方向平面內(nèi)，損耗的能量均轉(zhuǎn)化為熱能，使設(shè)備升溫，效率降低，不利于交流電機(jī)設(shè)備的使用。為了降低鐵損，現(xiàn)行的鐵芯均選用軟磁材料，硅鋼片被廣泛應(yīng)用于電機(jī)、變壓器、繼電器等設(shè)備中。
[0003]硅鋼片雖然具有控制和降低鐵損的作用，但在控制磁滯損耗方面還存在不足，且制備成本較高，一定程度上限制了變壓器的使用性能及使用壽命，因此，變壓器鐵芯的性能還有待提升。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述需求，本發(fā)明提供了一種變壓器鐵芯的制備方法，該制備方法工序安排合理，制備成本適中，制得變壓器鐵芯具有良好的使用性能，且在控制鐵芯的磁滯損耗方面效果顯著。
[0005]本發(fā)明是一種變壓器鐵芯的制備方法，該制備方法包括如下步驟:a)選備鐵芯粉料，b)配制處理液，c)覆膜處理，d)粘結(jié)壓型，e)熱處理。
[0006]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟a)中，鐵芯坯料選用氣霧化鐵粉，主要成分為 Fe304。
[0007]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟b)中，處理液的主要成分及其百分含量配比為:鎂氧化物10%-12%、助劑3%-3.5%，其余為溶劑；鎂氧化物的主要成分為MgO、Si02和Fe203，其百分含量配比約為:92%:6.5%: 1.5% ;溶劑由磷酸、硼酸和乙酸混合配制而成，混合比例約為:3:3:2，混合后的濃度約為20%-25% ;助劑中的界面活性劑選用全氟辛酸鈉或全氟辛基磺酸鈉；防銹劑選用亞硝酸鈉和亞硝酸二環(huán)乙胺的復(fù)合劑。
[0008]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的處理液配制過程如下:首先，按配比將鎂氧化物和溶劑添加至反應(yīng)釜，均勻攪拌20-25分鐘，反應(yīng)釜溫度控制在40°C -45°C ;然后，添加助齊U，繼續(xù)攪拌10-15分鐘，反應(yīng)釜溫度控制在50°C左右。
[0009]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟c)中，覆膜過程如下:首先，按照IKg鐵芯粉料和50ml處理液的配比，將鐵芯粉料和處理液添加至離心攪拌機(jī)中進(jìn)行均勻攪拌，攪拌時(shí)間約為1-1.2小時(shí)，攪拌筒溫度控制在50°C -55°C ;然后，使用濾網(wǎng)濾除鐵芯粉料中多余的處理液；最后，將處理后的鐵芯粉料在75°C -80°C的烘箱內(nèi)進(jìn)行干燥處理，處理時(shí)間約為30分鐘。
[0010]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟d)中，粘結(jié)壓型過程如下:首先，將覆膜處理后的鐵芯粉料添加至攪拌桶，倒入質(zhì)量百分比約為1%-2%的熱固性樹脂，樹脂可選用聚酰亞胺，均勻攪拌40-45分鐘；然后，將粘結(jié)后的鐵芯粉料送入壓力成型機(jī)的模具中進(jìn)行熱壓處理，壓力控制在550-600MPa，溫度約為200°C _240°C，時(shí)間約為4_5分鐘。
[0011]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟e)中，熱處理溫度控制在520°C _550°C，時(shí)間約為40-45分鐘，熱處理過程中的保護(hù)氣體選用氮?dú)狻?br> [0012]本發(fā)明揭示了一種變壓器鐵芯的制備方法，該制備方法工序安排合理，實(shí)施簡(jiǎn)便，成本適中，制得的鐵芯力學(xué)性能穩(wěn)定，尤其在控制鐵芯的磁滯損耗方面效果顯著，有效的提升了變壓器的使用壽命和使用性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例變壓器鐵芯的制備方法的工序步驟圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例變壓器鐵芯的制備方法的工序步驟圖；該制備方法包括如下步驟:a)選備鐵芯粉料，b)配制處理液，c)覆膜處理，d)粘結(jié)壓型，e)熱處理。
[0016]實(shí)施例1
本發(fā)明提及的變壓器鐵芯的具體制備過程如下:
a)選備鐵芯粉料，鐵芯坯料選用氣霧化鐵粉，主要成分為Fe304，鐵粉通過研磨機(jī)研磨處理后的平均粒徑約為70-75um ；
b)配制處理液，處理液的主要成分及其百分含量配比為:鎂氧化物10%、助劑3%，其余為溶劑；其中，鎂氧化物的主要成分為MgO、Si02和Fe203，其百分含量配比約為:92%:
6.5%: 1.5% ;溶劑由磷酸、硼酸和乙酸混合配制而成，混合比例約為:3:3:2，混合后的濃度約為20% ;助劑包括界面活性劑和防銹劑，界面活性劑選用全氟辛酸鈉；防銹劑選用亞硝酸鈉和亞硝酸二環(huán)乙胺的復(fù)合劑；
處理液配制過程如下:首先，按配比將鎂氧化物和溶劑添加至反應(yīng)釜，均勻攪拌20-22分鐘，反應(yīng)釜溫度控制在45°C左右；然后，添加助劑，繼續(xù)攪拌10-12分鐘，反應(yīng)釜溫度控制在50°C左右；
c)覆膜處理，首先，按照IKg鐵芯粉料和50ml處理液的配比，將鐵芯粉料和處理液添加至離心攪拌機(jī)中進(jìn)行均勻攪拌，攪拌時(shí)間約為I小時(shí)，攪拌筒溫度控制在55°C左右；然后，使用濾網(wǎng)濾除鐵芯粉料中多余的處理液；最后，將處理后的鐵芯粉料在80°C的烘箱內(nèi)進(jìn)行干燥處理，處理時(shí)間約為30分鐘，鐵芯粉料的覆膜厚度約為40-42nm ；
d)粘結(jié)壓型，首先，將覆膜處理后的鐵芯粉料添加至攪拌桶，倒入質(zhì)量百分比約為1.5%的熱固性樹脂，樹脂可選用聚酰亞胺，均勻攪拌40-42分鐘；然后，將粘結(jié)后的鐵芯粉料送入壓力成型機(jī)的模具中進(jìn)行熱壓處理，壓力控制在550-560MPa，溫度約為220°C _240°C，時(shí)間約為4分鐘；
e)熱處理，對(duì)成型鐵芯的熱處理溫度控制在530°C _540°C，時(shí)間約為43-44分鐘，熱處理過程中的保護(hù)氣體選用氮?dú)狻?br> [0017]實(shí)施例2
本發(fā)明提及的變壓器鐵芯的具體制備過程如下:
a)選備鐵芯粉料，鐵芯坯料選用氣霧化鐵粉，主要成分為Fe304，鐵粉通過研磨機(jī)研磨處理后的平均粒徑約為75-80um ；
b)配制處理液，處理液的主要成分及其百分含量配比為:鎂氧化物12%、助劑3.5%，其余為溶劑；其中，鎂氧化物的主要成分為MgO、Si02和Fe203，其百分含量配比約為:92%:
6.5%: 1.5% ;溶劑由磷酸、硼酸和乙酸混合配制而成，混合比例約為:3:3:2，混合后的濃度約為25% ;助劑包括界面活性劑和防銹劑，界面活性劑選用全氟辛基磺酸鈉；防銹劑選用亞硝酸鈉和亞硝酸二環(huán)乙胺的復(fù)合劑；
處理液配制過程如下:首先，按配比將鎂氧化物和溶劑添加至反應(yīng)釜，均勻攪拌24-25分鐘，反應(yīng)釜溫度控制在40°C左右；然后，添加助劑，繼續(xù)攪拌14-15分鐘，反應(yīng)釜溫度控制在50°C左右；
c)覆膜處理，首先，按照IKg鐵芯粉料和50ml處理液的配比，將鐵芯粉料和處理液添加至離心攪拌機(jī)中進(jìn)行均勻攪拌，攪拌時(shí)間約為1.2小時(shí)，攪拌筒溫度控制在50°C左右；然后，使用濾網(wǎng)濾除鐵芯粉料中多余的處理液；最后，將處理后的鐵芯粉料在75°C的烘箱內(nèi)進(jìn)行干燥處理，處理時(shí)間約為30分鐘，鐵芯粉料的覆膜厚度約為40-42nm ；
d)粘結(jié)壓型，首先，將覆膜處理后的鐵芯粉料添加至攪拌桶，倒入質(zhì)量百分比約為
1.8%的熱固性樹脂，樹脂可選用聚酰亞胺，均勻攪拌44-45分鐘；然后，將粘結(jié)后的鐵芯粉料送入壓力成型機(jī)的模具中進(jìn)行熱壓處理，壓力控制在560-580MPa左右，溫度約為2000C _220°C，時(shí)間約為5分鐘；
e)熱處理，對(duì)成型鐵芯的熱處理溫度控制在540°C_550°C，時(shí)間約為40-42分鐘，熱處理過程中的保護(hù)氣體選用氮?dú)狻?br> [0018]本發(fā)明揭示了一種變壓器鐵芯的制備方法，其特點(diǎn)是:該制備方法工序安排合理，實(shí)施簡(jiǎn)便，成本適中，制得的鐵芯力學(xué)性能穩(wěn)定，尤其在控制鐵芯的磁滯損耗方面效果顯著，有效的提升了變壓器的使用壽命和使用性能。
[0019]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種變壓器鐵芯的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟:a)選備鐵芯粉料，b)配制處理液，c)覆膜處理，d)粘結(jié)壓型，e)熱處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵芯的制備方法，其特征在于，所述的步驟a)中，鐵芯坯料選用氣霧化鐵粉，主要成分為Fe304。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵芯的制備方法，其特征在于，所述的步驟b)中，處理液的主要成分及其百分含量配比為:鎂氧化物10%-12%、助劑3%-3.5%，其余為溶劑；鎂氧化物的主要成分為Mg。、Si02和Fe203，其百分含量配比約為:92%:6.5%: 1.5% ;溶劑由磷酸、硼酸和乙酸混合配制而成，混合比例約為:3:3:2，混合后的濃度約為20%-25% ;助劑中的界面活性劑選用全氟辛酸鈉或全氟辛基磺酸鈉；防銹劑選用亞硝酸鈉和亞硝酸二環(huán)乙胺的復(fù)合劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器鐵芯的制備方法，其特征在于，所述的處理液配制過程如下:首先，按配比將鎂氧化物和溶劑添加至反應(yīng)釜，均勻攪拌20-25分鐘，反應(yīng)釜溫度控制在40°C -45°C ;然后，添加助劑，繼續(xù)攪拌10-15分鐘，反應(yīng)釜溫度控制在50°C左右。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵芯的制備方法，其特征在于，所述的步驟c)中，覆膜過程如下:首先，按照IKg鐵芯粉料和50ml處理液的配比，將鐵芯粉料和處理液添加至離心攪拌機(jī)中進(jìn)行均勻攪拌，攪拌時(shí)間約為1-1.2小時(shí)，攪拌筒溫度控制在50°C -55°C ;然后，使用濾網(wǎng)濾除鐵芯粉料中多余的處理液；最后，將處理后的鐵芯粉料在75°C _80°C的供箱內(nèi)進(jìn)行干燥處理，處理時(shí)間約為30分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵芯的制備方法，其特征在于，所述的步驟d)中，粘結(jié)壓型過程如下:首先，將覆膜處理后的鐵芯粉料添加至攪拌桶，倒入質(zhì)量百分比約為1%_2%的熱固性樹脂，樹脂可選用聚酰亞胺，均勻攪拌40-45分鐘；然后，將粘結(jié)后的鐵芯粉料送入壓力成型機(jī)的模具中進(jìn)行熱壓處理，壓力控制在550-600MPa，溫度約為200°C _240°C，時(shí)間約為4-5分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵芯的制備方法，其特征在于，所述的步驟e)中，熱處理溫度控制在520°C _550°C，時(shí)間約為40-45分鐘，熱處理過程中的保護(hù)氣體選用氮?dú)狻?br> 【文檔編號(hào)】C04B35/64GK104183381SQ201410377584
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】潘華鋒 申請(qǐng)人:太倉(cāng)市武鋒金屬制品有限公司