專利名稱：磁芯的制作方法
磁芯本發(fā)明涉及一種制造磁芯的方法，并且特別地涉及一種制造用于在變壓器中使用的磁芯的方法。在エ業(yè)和電カ傳輸和分配應(yīng)用中使用的變壓器通常包括圍繞磁芯纏繞的初級繞組和次級繞組。初級網(wǎng)絡(luò)和次級網(wǎng)絡(luò)連接到初級繞組和次級繞組。為了將電カ從初級網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)酱渭壘W(wǎng)絡(luò)，交流電流通過初級繞組。初級繞組中的交流電流在變壓器的磁芯中產(chǎn)生交變磁通，該交變磁通在次級繞組中感生交流電壓。初級繞組中的匝數(shù)與次級繞組中的匝數(shù)的比率確定兩個繞組上的電壓的比率。在其它變壓器(例如，自耦變壓器)布置中，初級網(wǎng)絡(luò)和次級網(wǎng)絡(luò)可以連接到圍繞磁芯纏繞的單繞組。在這樣的布置中，網(wǎng)絡(luò)連接在不同點、或抽頭處，并且繞組的一部分用 作初級繞組和次級繞組的一部分。為了從源網(wǎng)絡(luò)傳輸電力，電流必須流過連接到源網(wǎng)絡(luò)的初級繞組以在磁芯中產(chǎn)生磁場。該電流通常被稱為“磁化電流”并且即使在電カ沒有被傳遞到次級網(wǎng)絡(luò)時也存在。流過初級繞組的電流導(dǎo)致初級繞組以及將初級繞組連接到以發(fā)電站或風(fēng)力發(fā)電廠的形式提供的電カ源的電カ系統(tǒng)的電阻性發(fā)熱，從而導(dǎo)致電カ損耗。變壓器中通常采用的磁芯通常具有比周圍空氣更高的磁導(dǎo)率。由流過初級線圈的電流產(chǎn)生的磁場的磁場線因此集中在磁芯結(jié)構(gòu)內(nèi)。使用磁芯減少了與建立磁場所要求的磁化電流的大小相關(guān)的電カ損失，這是因為使磁通通過具有比空氣更大的磁導(dǎo)率的給定長度的磁性材料比使磁通通過對應(yīng)長度的空氣要求更低的磁化電流。變壓器常常包括使用鋼構(gòu)造的磁芯以約束和引導(dǎo)磁場，鋼具有比空氣高的磁導(dǎo)率并且因此要求比空氣低的每單位長度的磁化電流。然而，鋼是電導(dǎo)體并且因此當(dāng)交變磁通通過鋼芯時在鋼芯內(nèi)感生渦電流，這導(dǎo)致電カ損耗。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種制造磁芯的方法，該方法包括下述步驟連接具有布置為層疊結(jié)構(gòu)的多層磁芯材料的第一和第二堆疊以使得第一芯堆疊的磁芯層與第ニ芯堆疊的磁芯層基本上對齊；以及將磁性填充物插入到基本上對齊的磁芯層之間的任何間隙中以橋接基本上對齊的磁芯層之間的間隙。使用第一芯堆疊和第二芯堆疊允許制造尺寸大于單個芯堆疊的磁芯，并且還允許制造具有不同形狀的磁芯。例如，芯堆疊可以布置并連接為限定C形狀、U形狀的芯、H-I形狀的芯、E-I形狀的芯、L形狀的芯或者I形狀的芯。在第一芯堆疊和第二芯堆疊中的姆ー個中提供磁芯材料層有助于提供其中減少了由于磁芯中的渦電流的產(chǎn)生導(dǎo)致的電カ損耗的磁芯。通過每層磁芯材料的相對較小的截面大大地減小了當(dāng)交變通量流過磁芯材料時在磁芯材料中感生的任何渦電流的大小，其中每層磁芯材料的相對較小的截面限制了渦電流的循環(huán)。每個磁性層的相對較小的截面還意味著獲得的磁芯具有比非層疊的磁芯更高的電阻。使用磁性填充物來橋接第一芯堆疊和第二芯堆疊的基本上對齊的磁芯層之間的任何間隙在使用中有利于磁通從ー個芯堆疊流到下一芯堆疊，同時使得相鄰層疊之間的通量轉(zhuǎn)移最小，并且因此使渦電流的感生最小。由于除非采用非常復(fù)雜且昂貴的制造エ藝否則芯堆疊的抵靠面具有不可避免的粗糙度，因此上述方法是有利的。這意味著，抵靠面不能夠布置為完全地彼此接觸并且導(dǎo)致基本上對齊的磁性層之間的間隙，從而缺少磁性填充物將導(dǎo)致在使用時需要更大的磁化電流。磁性填充物的使用因此有助于減少由于相鄰芯堆疊的基本上對齊的磁芯層之間的間隙的存在而導(dǎo)致可能發(fā)生的電カ損耗。優(yōu)選地，該方法進(jìn)ー步包括下述步驟激勵第一芯堆疊和第二芯堆疊以生成磁場以吸引基本上對齊的磁芯層之間的磁性填充物。這提供了用于填充截面很小、深、截面變化和/或難以接觸的間隙的簡單的技木。在本發(fā)明的實施方式中，磁性填充物可以包括軟磁材料的細(xì)粉末，軟磁材料優(yōu)選 地包括從Fe、Co、Ni和鐵素體鋼的組中選擇的ー種或多種元素，并且優(yōu)選地是鐵磁材料。使用細(xì)粉末允許磁性填充物準(zhǔn)確地橋接基本上對齊的磁芯層之間的任何間隙并且防止產(chǎn)生由于使用大小與任何間隙差不多的組件而可能出現(xiàn)的死體積。任何這樣的死體積導(dǎo)致了磁通流動的不規(guī)則路徑并且會影響磁芯的磁性質(zhì)。軟磁材料的諸如高飽和磁化、低抗磁力和高磁導(dǎo)率的優(yōu)異的磁性質(zhì)使得這樣的材料適合于用作磁性填充物并且減少了與磁滯相關(guān)的能量損耗。在本發(fā)明的其它實施方式中，磁性填充物可以包括其中鐵磁材料的納米大小的顆粒懸浮在載液中的鐵磁流體，其中納米大小的顆粒中的每ー個優(yōu)選地具有l(wèi)_150nm的范圍內(nèi)的直徑。使用鐵磁流體的有利之處在于其可以被倒入基本上對齊的磁芯層之間的任何間隙中并且將流動以占據(jù)任何形狀和大小的間隙。載液中的納米大小的顆粒的分散確保了整個載液中的磁性質(zhì)的基本上均勻的分布。鐵磁材料可以包括鐵磁元素、鐵磁氧化物和鐵磁合金中的一種或組合，并且鐵磁材料可以提供為非晶狀態(tài)、超順磁狀態(tài)、常規(guī)合金鐵磁狀態(tài)或晶體狀態(tài)。在這樣的實施方式中，鐵磁材料可以包括從Fe-Ni、Fe-Co、Fe-Ag, Co-Pt和Fe-Pt的組中選擇的鐵磁合金。在其它這樣的實施方式中，鐵磁材料可以包括從a -Fe203> Y _Fe203、FeO和Fe3O4的組中選擇的鐵磁氧化物。在又ー這樣的實施方式中，鐵磁材料可以包括摻有從Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt的組中選擇的一種或多種導(dǎo)電元素的鐵磁氧化物。優(yōu)選地，納米大小的顆粒中的每ー個被涂覆有從Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt的組中選
擇的導(dǎo)電元素。用導(dǎo)電元素涂覆納米大小的顆粒提供了修改納米大小的顆粒的磁性質(zhì)的能力并且因此提供了修改磁性填充物的磁性質(zhì)的能力。在其它實施方式中，磁性填充物可以包括磁流變材料，其在被施加有電場時發(fā)生粘度變化。在這樣的實施方式中，磁流變材料可以與軟磁材料的細(xì)粉末和/或其中鐵磁材料的納米大小的顆粒懸浮在載液中的鐵磁流體和/或諸如Metglas 的非晶磁性材料組合。磁性填充物的組成方面的這樣的靈活性和變化允許定制具有匹配選擇的磁芯的性質(zhì)的性質(zhì)的磁性填充物。否則，具有標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)磁性填充物僅適合于有限數(shù)目的磁芯并且從而限制了可能的基于磁芯的應(yīng)用的數(shù)目。為了確保磁性填充物保持在基本上對齊的磁芯層之間的任何間隙內(nèi)的位置，磁性填充物可以與未固化的可流動的聚合物基材料混合。在本發(fā)明的實施方式中，未固化的可流動的聚合物基材料可以是環(huán)氧系統(tǒng)。未固化的可流動的聚合物基材料的使用允許將磁性填充物注入或插入到任何間隙中。該方法因此優(yōu)選地進(jìn)ー步包括固化未固化的聚合物基材料的步驟?？梢酝ㄟ^加熱芯堆疊實現(xiàn)的未固化的聚合物基的固化使得未固化的聚合物基固化并且將磁性填充物保持在基本上對齊的磁芯層之間的間隙內(nèi)的位置。不管使用何種形式的磁性填充物，該方法都優(yōu)選地進(jìn)ー步包括密封芯堆疊的步 驟。通過提供密封劑材料以包封芯堆疊或者通過將ー個或多個密封件插入到芯堆疊內(nèi)的孔中來密封芯堆疊防止了從芯堆疊的基本上對齊的磁芯層之間的任何間隙泄漏磁性填充物材料。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了ー種磁芯，該磁芯包括第一芯堆疊和第二芯堆疊，姆個芯堆疊包括布置為層疊結(jié)構(gòu)的多層磁芯材料，芯堆疊被連接在一起從而第一芯堆疊的磁芯層與第二芯堆疊的磁芯層基本上對齊并且磁性填充物被提供為橋接基本上對齊的磁芯層之間的任何間隙?，F(xiàn)在將參考附圖
借助于非限制性示例來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在附圖中圖I示出了其中使用對接連接方式連接兩個層疊的芯堆疊的磁芯中的通量分布；圖2示出了其中使用搭接連接方式連接兩個層疊的芯堆疊的磁芯中的通量分布；圖3示出了其中使用對接連接方式連接兩個層疊的芯堆疊并且使用磁性填充物橋接基本上對齊且分離的磁芯層之間的間隙的磁芯中的通量分布；以及圖4示出了其中使用搭接連接方式連接兩個層疊的芯堆疊并且使用磁性填充物橋接基本上對齊且分離的磁芯層之間的間隙的磁芯中的通量分布。將參考圖I和圖3描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式的制造磁芯10的方法。該方法包括使用對接連接方式連接第一芯堆疊12和第二芯堆疊14的步驟。設(shè)想的是，對接連接方式可以是90° T連接方式或斜接連接方式。第一芯堆疊12和第二芯堆疊14可以連接為形成C形磁芯、U形磁芯、H-I形磁性、E-I形磁芯、L形磁芯或I形磁芯。芯堆疊12、14中的姆一個包括布置為層疊結(jié)構(gòu)的多層磁芯材料16,并且芯堆疊
12、14布置為第一芯堆疊12的磁芯層16與第二芯堆疊14的磁芯層16基本上對齊,如圖I中所示。磁芯層16可以根據(jù)獲得的磁芯10的想要的磁性質(zhì)而由鐵、鋼或其它磁性材料制造。芯堆疊12、14的邊緣抵靠在一起以最小化基本上對齊的磁芯層16之間的任何間隙20。磁性填充物22然后被插入到間隙20中以橋接基本上對齊的磁芯層16之間的間隙20，如圖3中所示。磁性填充物22被提供為其中鐵磁材料的納米大小的顆粒懸浮在載液中的鐵磁流體的形式。使用鐵磁流體的有利之處在于載液能夠流入基本上對齊的磁芯層16之間的間隙20中并且從而將懸浮在載液中的鐵磁材料的納米大小的顆粒攜帶到間隙20中。在磁性填充物22的插入過程中，第一芯堆疊12和第二芯堆疊14優(yōu)選地被激勵以產(chǎn)生磁場以將磁性填充物22吸引到基本上對齊的磁芯層16之間的間隙20中。在移除磁場之前，第一芯堆疊12和第二芯堆疊14被密封以防止在移除磁場之后從間隙20泄漏磁性填充物22。鐵磁材料的納米大小的顆粒中的每ー個顆粒優(yōu)選地具有l(wèi)_150nm范圍內(nèi)的直徑。鐵磁材料可以包括鐵磁元素、鐵磁氧化物和鐵磁合金中的一種或組合，并且鐵磁材料可以提供為非晶狀態(tài)、超順磁狀態(tài)、常規(guī)合金鐵磁狀態(tài)或晶體狀態(tài)。適合的鐵磁合金的示例包括但不限于Fe-Ni、Fe_Co、Fe-Ag> Fe-Au> Co-Pt和Fe-Pt0其它的鐵磁合金可以包括摻有ー種或多種導(dǎo)電元素的鐵磁氧化物。適合的鐵磁氧化物的示例包括但不限于a-Fe203、Y _Fe203、FeO和Fe304。納米大小的顆?？梢员煌扛灿幸环N或多種導(dǎo)電元素以使納米大小的顆粒具有想要的磁性質(zhì)。用于合金化或涂覆的導(dǎo)電元素的示例包括但不限于Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt。磁性填充物22的組成方面的這樣的靈活性和變化允許產(chǎn)生具有匹配磁芯層16的性質(zhì)的非常特定的性質(zhì)的磁性填充物22。在圖3中示出獲得的磁芯10并且磁芯10包括使用其中第一芯堆疊12的面抵靠第二芯堆疊14的面的對接連接方式連接在一起的第一芯堆疊12和第二芯堆疊14。芯堆疊12、14被連接為使得第一芯堆疊12的磁芯層16與第二芯堆疊14的磁芯層16基本上對齊。磁性填充物22橋接基本上對齊的磁芯層16之間的間隙20。使用磁芯材料16的層減少了使用時與由于在磁芯10中感生的磁場的變化導(dǎo)致的磁芯中的感生的渦電流相關(guān)的電カ損耗，如下面所描述的。第一芯堆疊12的磁芯層16中的每ー個磁芯層16與第二芯堆疊14的對應(yīng)的磁芯層16抵靠或分離間隙20。由于ー些磁芯層16會比其它磁芯層16更加突出，并且突出的程度在不同的磁芯層16之間也會不同，因此間隙20的長度會變化。磁芯層突出程度的差異是由于磁芯層16之間的尺寸方面的變化而導(dǎo)致的，而磁芯層16的尺寸方面的變化是由于諸如尺寸公差的制造限制而導(dǎo)致的。結(jié)果，每個磁芯層16的尺寸會在規(guī)定的尺寸公差內(nèi)變化。磁芯層16之間的尺寸方面的變化還可以是由例如層切割/沖壓處理或?qū)盈B處理期間的制造故障而引起的。磁芯10包括橋接基本上對齊的磁芯層之間的間隙20的磁性填充物22。在使用時，每個磁芯層16接收在磁芯10中流動的磁通24的一部分。磁芯材料內(nèi)的磁場的變化導(dǎo)致在磁芯材料內(nèi)產(chǎn)生渦電流并且由于在磁芯10中流動的磁通24的變化而導(dǎo)致在使用時在磁芯層16中產(chǎn)生了渦電流。然而，每個磁芯層16的相對較小的截面限制了任何這樣的渦電流的循環(huán)。另外，每個磁芯層16的相對較小的截面還意味著第一和第二芯堆疊12、14中的每ー個具有比非層疊芯堆疊更高的電阻。第一芯堆疊12和第二芯堆疊14中的每ー個的層疊結(jié)構(gòu)因此使得減少了在使用過程中由于渦電流而可能產(chǎn)生的電カ損耗，其中渦電流是由于施加到磁芯10的磁場的變化而導(dǎo)致的。填充間隙20的磁性填充物22限定了在基本上對齊的磁芯層16之間流動的磁通24的連續(xù)路徑。提供在基本上對齊的磁芯層16之間的連續(xù)路徑相對于如圖I中所示的沒有磁性填充物22的情況減少了在磁芯10中產(chǎn)生磁場所要求的磁化電流。由于與磁性填充物22相比，空氣的磁導(dǎo)率較低，因此填充有空氣的間隙20的存在將要求更大的磁化電流來在磁芯10中產(chǎn)生磁場?，F(xiàn)在將參考圖2和圖4描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的制造磁芯30的方法。該方法同樣包括連接第一芯堆疊32和第二芯堆疊34的步驟，其中第一芯堆疊32和第二芯堆疊34中的每ー個包括布置為層疊結(jié)構(gòu)的多層磁性材料36。使用搭接連接方式連接第一芯堆疊32和第二芯堆疊34從而來自每個芯堆疊32、34的磁芯材料36的層彼此 置加。更具體地，第一芯堆疊32和第二芯堆疊34中的每ー個包括交替的主層36a和次層36b。第一芯堆疊32和第二芯堆疊34中的每ー個的主層36a被互鎖使得每個主層36a與另ー芯堆疊32、34的對應(yīng)的次層36b基本上對齊，如圖2中所示。雖然主層36a和次層36b中的每ー個在圖2中被示出為單層，但是設(shè)想的是，這些層36a、36b中的每ー個可以包括多個層疊的子層。磁芯層36可以根據(jù)獲得的磁芯30的想要的磁性質(zhì)而由鐵、鋼或其它磁性材料制造。第一芯堆疊32和第二芯堆疊34被布置為使得基本上對齊的主層36a和次層36b之間的任何間隙40最小化。磁性填充物42然后被插入在間隙40中以橋接基本上對齊的主層36a和次層36b之間的間隙40，如圖4中所示。磁性填充物42設(shè)置為與諸如環(huán)氧系統(tǒng)的未固化的可流動的聚合物基材料混合的軟磁材料的細(xì)粉末的形式。使用軟磁材料的細(xì)粉末的有利之處在于允許磁性填充物42準(zhǔn)確地橋接基本上對齊的主層36a和次層36b之間的任何間隙40。另外，將磁性填充物42與未固化的可流動的聚合物基材料混合意味著聚合物基材料能夠流入間隙40中并且從而將磁性填充物42攜帯到間隙40中。在磁性填充物42的插入過程中，第一芯堆疊32和第二芯堆疊34優(yōu)選地被激勵以產(chǎn)生磁場以將磁性填充物42吸引并拉至間隙40中。在移除磁場之前，優(yōu)選地通過加熱固化未固化的可流動的聚合物基材料。固化聚合物基材料使得該聚合物基材料固化并且從而在移除磁場之后將磁性填充物42密封在間隙40內(nèi)的位置。軟磁材料被選擇為與獲得的磁芯30具有基本上相同的磁性質(zhì)。使用軟磁材料的有利之處在于這樣的材料在外部場被移除之后不會永久地保持其磁化。在使用吋，這減少了可能與磁滯相關(guān)的電力損耗。除了具有低磁滯之外，軟磁材料還具有高磁飽和、低抗磁力和高磁導(dǎo)率。高磁導(dǎo)率的特別有利之處在于其降低了使得磁通通過材料所要求的能量的量。優(yōu)選地，軟磁材料是基于Fe、Co或Ni的已經(jīng)從其熔融狀態(tài)快速淬熄以凍結(jié)其非晶結(jié)構(gòu)的材料。適合的軟磁材料的示例是Metgias 。在圖4中示出了獲得的磁芯30并且該磁芯30包括使用其中第一芯堆疊32的主層36a中的每ー個主層36a的面抵靠第二芯堆疊34的對應(yīng)的次層36b的面(反之亦然)的搭接連接方式連接在一起的第一芯堆疊32和第二芯堆疊34。磁性填充物42橋接基本上對齊的主層36a和次層36b之間的間隙40。在使用時，第一芯堆疊32和第二芯堆疊34的主層36a和次層36b中的每ー個接收在磁芯40中流動的磁通44的一部分。與圖3中所不的磁芯10 —樣,主層36a和次層36b中的每ー個的相對較小的截面限制了由于在磁芯30中流動的磁通44的變化導(dǎo)致產(chǎn)生的任何渦電流的循環(huán)。另外，主層36a和次層36b中的每ー個的相對較小的截面還意味著第一芯堆疊32和第二芯堆疊34中的每ー個具有比非層疊的芯堆疊更高的電阻。
第一芯堆疊32和第二芯堆疊34中的每ー個的層疊結(jié)構(gòu)因此使得減少了在使用過程中由于渦電流而可能產(chǎn)生的電カ損耗，其中渦電流是由于施加到磁芯30的磁場的變化而導(dǎo)致的。填充間隙40的磁性填充物42限定了在基本上對齊的主層36a和次層36b之間流動的磁通44的連續(xù)路徑。提供在基本上對齊的主層36a和次層36b之間的連續(xù)路徑相對于如圖2中所示的沒有磁性填充物42的情況減少了在磁芯30中產(chǎn)生磁場所要求的磁化電流。在沒有填充物材料42的情況下，磁通44將通過交叉進(jìn)入相鄰的磁芯層36而繞過間隙40，如圖2中的箭頭A所示。例如，參考圖2，到達(dá)基本上對齊的層A2和B2之間的間隙G2的磁通44將傳輸?shù)綄覣l和A3中以在傳輸回到層B2之前繞過間隙G2。這是因為使磁通44在高磁導(dǎo)率的磁性材料Al和A3中流動所要求的能量比使其在空氣G2中流動所要求的能量更少。然而，磁通44在磁芯層36之間的傳輸導(dǎo)致垂直于層的平面的通量的變化，這在磁芯層36中感生了渦電流。這因此導(dǎo)致了功率損耗并且影響了磁芯30的效率。填充有空氣的間隙40的存在將由于空氣的磁導(dǎo)率比磁性填充物22低而使得要求更大的磁化電流以在磁芯10中產(chǎn)生磁場。然而，在圖4中所示的磁芯30中，磁性填充物42填充間隙40并且從而限定在基本上對齊的主層36a和次層36b之間流動的磁通44的連續(xù)路徑。提供在基本上對齊的主層36a和次層36b之間的連續(xù)路徑相對于如圖2中所示的沒有磁性填充物42的情況減少了在磁芯30中產(chǎn)生磁場所要求的磁化電流。這還減少了磁通44在磁芯層36之間傳輸?shù)内厔?，并且從而減少了由于芯中的渦電流導(dǎo)致的損耗。在其它實施方式中，制造磁芯的方法可以包括額外的芯堆疊以構(gòu)造不同形狀和大小的磁芯結(jié)構(gòu)。還設(shè)想的是，可以使用對接連接方式、搭接連接方式、T連接方式、臺階連接方式或任何這樣的連接方式的組合來連接芯堆疊。還設(shè)想的是，在其它實施方式中，磁性填充物可以包括磁流變材料。還設(shè)想的是，在另外的實施方式中，非晶磁性材料(例如，Metglas )的顆粒、包含鐵磁材料的納米大小的顆粒的鐵磁流體和磁流變材料可以以不同的組合方式與未固化的可流動的聚合物基材料混合。
權(quán)利要求
1.一種制造磁芯的方法，所述方法包括下述步驟連接具有布置為層疊結(jié)構(gòu)的多層磁芯材料的第一芯堆疊和第二芯堆疊以使得所述第一芯堆疊的磁芯層與所述第二芯堆疊的磁芯層基本上對齊；以及將磁性填充物插入到基本上對齊的所述磁芯層之間的任何間隙中以橋接基本上對齊的所述磁芯層之間的所述間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制造磁芯的方法，所述方法進(jìn)ー步包括下述步驟激勵所述第一芯堆疊和所述第二芯堆疊以生成磁場，以將所述磁性填充物吸引到基本上對齊的所述磁芯層之間的任何間隙中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的制造磁芯的方法，其中，所述磁性填充物包括軟磁材料的細(xì)粉末。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造磁芯的方法，其中，所述軟磁材料包括從Fe、Co、Ni和鐵素體鋼的組中選擇的ー種或多種元素。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的制造磁芯的方法，其中，所述軟磁材料是鐵磁材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的制造磁芯的方法，其中，所述磁性填充物包括其中鐵磁材料的納米大小的顆粒懸浮在載液中的鐵磁流體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造磁芯的方法，其中，所述納米大小的顆粒中的每ー個顆粒具有l(wèi)_150nm的范圍內(nèi)的直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中的任一項所述的制造磁芯的方法，其中，所述鐵磁材料包括鐵磁元素、鐵磁氧化物和鐵磁合金中的一種或組合，并且所述鐵磁材料被提供為非晶狀態(tài)、超順磁狀態(tài)、常規(guī)合金鐵磁狀態(tài)或晶體狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造磁芯的方法，其中，所述鐵磁材料包括從Fe-Ni、Fe-Co,Fe-Pd、Fe-Ag、Fe-Au、Co-Pt和Fe-Pt的組中選擇的鐵磁合金。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造磁芯的方法，其中，所述鐵磁材料包括從a-Fe203、Y _Fe203、FeO和Fe3O4的組中選擇的鐵磁氧化物。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求10所述的制造磁芯的方法，其中，所述鐵磁材料包括摻有從Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt的組中選擇的ー種或多種導(dǎo)電元素的鐵磁氧化物。
12.根據(jù)權(quán)利要求6及其任一從屬權(quán)利要求所述的制造磁芯的方法，其中，所述納米大小的顆粒中的每ー個顆粒被涂覆有從Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt的組中選擇的ー種或多種導(dǎo)電元素。
13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的制造磁芯的方法，其中，所述磁性填充物包括磁流變材料。
14.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的制造磁芯的方法，其中，所述磁性填充物與未固化的可流動的聚合物基材料混合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造磁芯的方法，其中，所述未固化的可流動的聚合物基材料是環(huán)氧系統(tǒng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或權(quán)利要求15所述的制造磁芯的方法，所述方法進(jìn)ー步包括下述步驟在將所述磁性填充物插入到基本上對齊的所述磁芯層之間的任何間隙中之后固化所述未固化的聚合物基材料。
17.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的制造磁芯的方法，所述方法進(jìn)ー步包括下述步驟在將所述磁性填充物插入到基本上對齊的所述磁芯層之間的任何間隙中之后密封所述第一芯堆疊和所述第二芯堆疊。
18.一種根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法制造的磁芯。
19.一種磁芯,所述磁芯包括第一芯堆疊和第二芯堆疊,姆個芯堆疊包括布置為層疊結(jié)構(gòu)的磁芯材料的多個交替層，所述芯堆疊被連接在一起，使得所述第一芯堆疊的磁芯層與所述第二芯堆疊的磁芯層基本上對齊，并且磁性填充物被提供為橋接基本上對齊的所述磁芯層之間的任何間隙。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的磁芯，其中，所述磁性填充物包括軟磁材料的細(xì)粉末。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的磁芯，其中，所述軟磁材料包括從Fe、Co、Ni和鐵素體鋼的組中選擇的ー種或多種元素。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或權(quán)利要求21所述的磁芯，其中，所述軟磁材料是鐵磁材料。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的磁芯，其中，所述磁性填充物包括其中鐵磁材料的納米大小的顆粒懸浮在載液中的鐵磁流體。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的磁芯，其中，所述納米大小的顆粒中的每ー個顆粒具有l(wèi)-150nm的范圍內(nèi)的直徑。
25.根據(jù)權(quán)利要求22至24中的任ー項所述的磁芯，其中，所述鐵磁材料包括鐵磁元素、鐵磁氧化物和鐵磁合金中的一種或組合，并且所述鐵磁材料被提供為非晶狀態(tài)、超順磁狀態(tài)、常規(guī)合金鐵磁狀態(tài)或晶體狀態(tài)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的磁芯，其中，所述鐵磁材料包括從Fe-Ni、Fe-Co,Fe-Pd,Fe-Ag、Fe-Au、Co-Pt和Fe-Pt的組中選擇的鐵磁合金。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的磁芯，其中，所述鐵磁材料包括從a-Fe203、y-Fe203>FeO和Fe3O4的組中選擇的鐵磁氧化物。
28.根據(jù)權(quán)利要求25或權(quán)利要求27所述的磁芯，其中，所述鐵磁材料包括摻有從Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt的組中選擇的ー種或多種導(dǎo)電元素的鐵磁氧化物。
29.根據(jù)權(quán)利要求23及其任ー項從屬權(quán)利要求所述的磁芯，其中，所述納米大小的顆粒中的每ー個顆粒被涂覆有從Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt的組中選擇的ー種或多種導(dǎo)電元素。
30.根據(jù)權(quán)利要求19至29中的任ー項所述的磁芯，其中，所述磁性填充物包括磁流變材料。
31.根據(jù)權(quán)利要求19至30中的任ー項所述的磁芯，其中，所述磁性填充物與固化的聚合物基材料混合并且被保持在所述固化的聚合物基材料內(nèi)。
32.根據(jù)權(quán)利要求19至31中的任ー項所述的磁芯，其中，所述第一芯堆疊和所述第二芯堆疊是密封的。
全文摘要
一種制造磁芯(10)的方法包括下述步驟連接具有布置為層疊結(jié)構(gòu)的多層磁芯材料(16)的第一和第二芯堆疊(12，14)以使得第一芯堆疊(12)的磁芯層(16)與第二芯堆疊(14)的磁芯層(16)基本上對齊；以及將磁性填充物(22)插入到基本上對齊的磁芯層(16)之間的任何間隙(20)中以橋接基本上對齊的磁芯層(16)之間的間隙(20)。
文檔編號H01F3/02GK102812527SQ201080062454
公開日2012年12月5日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者R·S·帕拉沙爾, J·斯圖爾吉斯 申請人:奧斯特姆科技有限公司