磁粉的包覆裝置及其包覆方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及磁粉的包覆領(lǐng)域，特別涉及一種磁粉的包覆裝置及其包覆方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬軟磁粉芯是通過將金屬或合金軟磁材料制成的粉末與絕緣添加物混合壓制 而成的一種軟磁材料，由于鐵磁性顆粒小，又被非磁性絕緣物隔開，因此可以隔絕渦流，高 頻損耗低，可用于高頻下的電子元器件。非晶及納米晶磁粉芯是近年來開發(fā)的一種新型的 金屬軟磁材料，是將非晶或納米晶軟磁粉末壓制粘結(jié)，制成各種形狀的磁粉芯。由于非晶 /納米晶粉末具有獨(dú)特的非晶或微晶原子結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的磁特性，以其為原料制備而成的非 晶/納米晶磁粉芯具有較好的直流偏置特性、在大電流下工作而不飽和、高頻下?lián)p耗較低 等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛用于新能源（光伏、風(fēng)電等）、消費(fèi)電子（空調(diào)、平板電視等）和電動 汽車等領(lǐng)域，用作各類開關(guān)電源、PFC電路中電感器件的磁芯元件。非晶及納米晶磁粉芯 與High-Flux(高磁通磁粉芯）相比具有磁芯損耗低、成本低、不受鎳價格影響的優(yōu)勢；與 Sendust(鐵硅鋁磁粉芯）相比具有直流偏置能力強(qiáng)、承載電流更大的優(yōu)勢；與MPP(鐵鎳鉬 磁粉芯）相比具有直流偏置能力強(qiáng)、承載電流更大、成本低的優(yōu)勢。相比其他金屬磁粉芯的 優(yōu)勢，非晶及納米晶磁粉芯根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域和需求的不同，可作為High-Flux、鐵硅鋁磁粉芯、 MPP的替代。
[0003] 絕緣包覆是非晶及納米晶磁粉芯制備過程中的關(guān)鍵技術(shù)，絕緣包覆層性能是影響 磁粉芯高頻損耗的重要因素，絕緣層如果包覆不完整或被破壞，將急劇增加磁粉顆粒間的 渦流損耗，從而增大磁粉芯的高頻損耗。磁粉的包覆方法有機(jī)械混合法、溶膠凝膠法等，溶 膠凝膠法工藝較復(fù)雜，需要高溫?zé)崽幚恚讓?dǎo)致非晶及納米晶發(fā)生晶化，在制備過程中通常 采用單純的機(jī)械攪拌法進(jìn)行非晶及納米晶磁粉的包覆，但是此方法易出現(xiàn)包覆不完整、不 均勻的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種磁粉的包覆裝置及其包覆方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中 存在的上述問題。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] -種磁粉的包覆裝置，該裝置包括攪拌機(jī)和與所述攪拌機(jī)出料口連接的烘干罐， 所述攪拌機(jī)用于將包覆和被包覆材料攪拌均勻并實(shí)現(xiàn)包覆，包括：殼體，內(nèi)部中空，所述殼 體的內(nèi)部用于容納包覆和被包覆材料；入料口，設(shè)于所述殼體的上端部，用于加入包覆和被 包覆材料；超聲振動棒，設(shè)置于所述殼體內(nèi)部，用于攪拌包覆和被包覆材料；機(jī)械攪拌槳， 設(shè)置于所述殼體內(nèi)部，用于攪拌包覆和被包覆材料，以及出料口，設(shè)于所述殼體的下端部， 用于輸出完成包覆的物料。
[0007] 優(yōu)選地，在上述磁粉的包覆裝置中，所述攪拌機(jī)還包括：壓力表，設(shè)于所述殼體上， 用于測定并顯示所述殼體內(nèi)部的壓力值；泄壓閥，設(shè)于所述殼體上，用于在所述殼體內(nèi)部的 壓力值過大時進(jìn)行泄壓。
[0008] 優(yōu)選地，在上述磁粉的包覆裝置中，所述烘干罐用于將完成包覆的物料烘干，包 括：罐體，內(nèi)部中空，所述罐體的內(nèi)部用于容納完成包覆的物料；入口，設(shè)于所述罐體的上 端部，用于加入完成包覆的物料；出氣口，設(shè)于所述罐體的上端部，用于將所述罐體內(nèi)抽真 空或者破真空；加熱元件，設(shè)置于所述罐體上；以及出口，設(shè)于所述罐體的下端部，用于輸 出烘干后的物料。
[0009] 優(yōu)選地，在上述磁粉的包覆裝置中，所述殼體為上端大下端小的圓錐體結(jié)構(gòu)；所述 罐體為圓柱體體結(jié)構(gòu)；所述加熱元件螺旋地設(shè)置于所述罐體壁上。
[0010] 優(yōu)選地，在上述磁粉的包覆裝置中，在所述殼體內(nèi)部的豎直中心線上設(shè)置有一個 主軸，所述機(jī)械攪拌槳水平地固定于所述主軸上并對稱分布于所述主軸的兩側(cè)；優(yōu)選地，在 所述主軸上固定有多層所述機(jī)械攪拌槳；更優(yōu)選地，所述機(jī)械攪拌槳的槳葉的外側(cè)端面與 所述殼體的內(nèi)壁靠近或貼合；
[0011] 所述超聲振動棒水平地設(shè)置于所述殼體內(nèi)，且在同一水平面上設(shè)有至少一對所述 超聲振動棒；優(yōu)選地，每對所述超聲振動棒以所述主軸為軸對稱，更優(yōu)選地，在所述殼體內(nèi) 設(shè)置多層所述超聲振動棒；
[0012] 更優(yōu)選地，所述超聲振動棒和所述機(jī)械攪拌槳在所述殼體的內(nèi)部由上至下依次間 隔分層設(shè)置。
[0013] 優(yōu)選地，在上述磁粉的包覆裝置中，在所述殼體的內(nèi)部從上到下依次設(shè)置有第一 層超聲振動棒、第二層機(jī)械攪拌槳、第三層超聲振動棒、第四層機(jī)械攪拌槳以及位于所述殼 體內(nèi)最底部的第五層機(jī)械攪拌槳，其中，所述第二層機(jī)械攪拌槳和第四層機(jī)械攪拌槳均包 括攪拌軸和由攪拌軸的兩端分別延伸出的槳葉，所述攪拌軸水平地固定于所述主軸上并對 稱分布于所述主軸的兩側(cè)；所述第五層機(jī)械攪拌槳僅包括對稱設(shè)置于所述主軸上的兩片槳 葉。
[0014] 利用上述的磁粉的包覆裝置的包覆方法，包括如下步驟：
[0015] 預(yù)處理步驟，采用機(jī)械和超聲同時攪拌的方式將所述磁粉與所述表面改性材料的 溶液混合，從而得到預(yù)處理后的物料；一次烘干步驟，將所述預(yù)處理后的物料烘干，從而得 到一次烘干后的物料；粉末絕緣包覆處理步驟，采用機(jī)械和超聲同時攪拌的方式將所述一 次烘干后的物料與所述有機(jī)粘結(jié)劑和無機(jī)粘結(jié)劑的混合溶液混合，從而得到包覆處理粉 末；二次烘干步驟，將所述包覆處理粉末烘干，從而得到包覆磁粉。
[0016] 優(yōu)選地，在上述包覆方法中，在所述預(yù)處理步驟中，所述表面改性材料的用量為所 述磁粉總質(zhì)量的〇.lwt%~lwt%，在所述表面改性材料溶液中，所述表面改性材料的質(zhì) 量百分比濃度為0.1-1%，所述表面改性材料為有機(jī)鉻絡(luò)合物、硅烷類、鈦酸酯類和鋁酸化 合物中的一種或多種；優(yōu)選地，所述機(jī)械和超聲同時攪拌混合的時間為30-180min;更優(yōu)選 地，所述機(jī)械攪拌的轉(zhuǎn)速為50-500rpm，所述超聲攪拌的頻率為20-40kHz;更優(yōu)選地，所述 表面改性材料溶液的溶劑為無水乙醇、水或丙酮。
[0017] 優(yōu)選地，在上述包覆方法中，在所述一次烘干步驟中，先將所述預(yù)處理后的物 料在真空條件下放置20-80min，之后再在常壓條件下進(jìn)行烘干；所述烘干的溫度優(yōu)選為 50-100°C，所述烘干的時間優(yōu)選為20-180min;在所述二次烘干步驟中，先將所述包覆處理 粉末在真空條件下放置20-80min，之后再在常壓條件下進(jìn)行烘干；所述烘干的溫度優(yōu)選為 30-120°C，所述烘干的時間優(yōu)選為20-180min。
[0018] 優(yōu)選地，在上述包覆方法中，在所述粉末絕緣包覆處理步驟中，所述有機(jī)粘結(jié) 劑的用量為所述磁粉總質(zhì)量的〇. 5wt%~4wt%，所述無機(jī)粘結(jié)劑的用量為磁粉總質(zhì)量 的0. 5wt%~4wt%，在所述混合溶液中，所述有機(jī)粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比濃度為1-8%，所 述無機(jī)粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比濃度為1-8% ;優(yōu)選地，所述機(jī)械和超聲同時攪拌混合的時 間為30-180min;更優(yōu)選地，所述機(jī)械攪拌的轉(zhuǎn)速為50-500rpm，所述超聲攪拌的頻率為 20-40kHz;更優(yōu)選地，所述有機(jī)粘結(jié)劑和無機(jī)粘結(jié)劑的混合溶液的溶劑為丙酮、二甲苯或無 水乙醇。
[0019] 分析可知，本發(fā)明公開一種磁粉的包覆裝置及其包覆方法，通過利用超聲振動棒 的振動和發(fā)熱與機(jī)械攪拌槳的機(jī)械攪拌相結(jié)合的方式進(jìn)行混料包覆，相對于單純機(jī)械攪拌 而言，可使攪拌具有更均勻，從而包覆效果更好的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的烘干罐結(jié)構(gòu)示意圖。
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