溫度穩(wěn)定的軟磁粉末的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種涂布有硅基涂層的軟磁粉末,其中所述硅基涂層包含至少一種如下含氟組合物:a)式(I)的含氟組合物Si1?0,25aM1aO2?0,5bFb(I),其中a為0.015?0.52,b為0.015?0.52,M1為H、K、Rb、Cs或NR14,其中各R1獨立地選自H、C1?6烷基、苯基和芐基;或b)式(II)的含氟組合物Si1?0,75cM2cO2?0,5dFd(II),其中c為0.005?0.17,d為0.015?0.52,M2為B或Al;或c)式(III)的含氟組合物Si1?1,25ePeO2?0,5fFf(III),其中e為0.003?0.10,f為0.015?0.52。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種涂布軟磁粉末的方法,該軟磁粉末的用途和一種包括該軟磁粉末的電子組件。
【專利說明】溫度穩(wěn)定的軟磁粉末
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種軟磁粉末和一種涂布軟磁粉末的方法。本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)及該軟磁 粉末的用途和包括該軟磁粉末的電子組件。
[0002] 軟磁粉末的普遍應(yīng)用包括磁忍組件,其用作用于限制和導(dǎo)引電氣、機(jī)電和磁性裝 置(例如電磁鐵、變壓器、電動機(jī)、感應(yīng)器和磁性裝置)中的磁場的具有高磁導(dǎo)率的磁性材料 件。運(yùn)些組件通常通過在高壓下在模具中模制軟磁粉末而W不同形狀和大小制造。
[0003] 在電子應(yīng)用,特別是在交流電(AC)應(yīng)用中,磁忍組件的兩個關(guān)鍵特性為磁導(dǎo)率和 忍損耗特性。在該上下文中,材料的磁導(dǎo)率提供了材料磁化能力或其攜帶磁通量能力的指 標(biāo)。磁導(dǎo)率定義為感應(yīng)磁通量與磁化力或場強(qiáng)度之比。當(dāng)將磁性材料暴露于快速變化的場 時,忍的總能量由于產(chǎn)生磁滯損耗和/或滿流損耗而減少。磁滯損耗由克服忍組件中的保留 磁力所必需的能量消耗引起。滿流損耗由忍組件中的電流產(chǎn)生(歸因于由AC條件所導(dǎo)致的 通量改變)引起且基本上導(dǎo)致電阻損耗。
[0004] -般而言,用于高頻應(yīng)用的裝置對忍損耗敏感,為了減少因滿流導(dǎo)致的損耗,需要 將軟磁粉末顆粒良好絕緣。實現(xiàn)該目的的最簡單方式是增厚各顆粒的絕緣層。然而,絕緣層 越厚,則軟磁顆粒的忍密度就越低且磁通密度降低。因此,為了生產(chǎn)具有最佳關(guān)鍵特性的軟 磁粉末忍,必須同時提高忍的電阻率和密度。
[0005] 絕緣的另一方面設(shè)及絕緣層的溫度性能和耐久性。特別高的溫度可通過產(chǎn)生促進(jìn) 滿流損耗的裂紋而導(dǎo)致絕緣層變劣。因此,溫度穩(wěn)定性是生產(chǎn)具有最佳特性的軟磁粉末忍 的又一要求。理想地,用薄絕緣層覆蓋顆粒,從而提供高電阻率和高密度W及穩(wěn)定的溫度性 能。
[0006] 為了避免因溫度效應(yīng)所導(dǎo)致的絕緣層變劣,存在不同的方法。肝2010251437A公開 了一種經(jīng)涂布的磁性粉末,其中涂層包含氣化儀(M評2)。特別地,鐵粉涂布有含有氣化儀和 潤滑劑的膜,其中潤滑劑夾在.氣化儀層之間。
[0007] US2008/0117008A1設(shè)及一種包含磁性粉末的磁體。磁性粉末涂布有氧化物粘合劑 和絕緣膜,其中所述絕緣膜存在于磁性粉末和氧化物粘合劑之間。所述氧化物粘合劑包括 玻璃狀氧化物如二氧化娃。所述絕緣膜包括稀±的氣化物。
[000引 W098/005454A1設(shè)及一種具有提高的流動性和壓實性的用于粉末冶金的鐵基粉末 組合物。用于處理鐵基粉末的方法包括將粉末如有機(jī)烷氧基娃和有機(jī)娃與潤滑劑合金和娃 油混合。使用氣化體系作為表面處理試劑來涂布所述混合物。
[0009] 其他方法使用含氣和碳的組合物來提高防水性。JP2001192842A描述了一種涂布 有金屬處理試劑的金屬材料,所述試劑由含金屬醇鹽的溶液組成。鐵粉的涂膜包含Si化和 碳組分(包括經(jīng)氣化的化合物,例如氣烷基碳)W提高防水性。
[0010] 用于在磁性顆粒上形成絕緣層的已知方法通常設(shè)及所述關(guān)鍵特性之一,即密度或 電阻率。然而,如果涂布有絕緣層的顆粒經(jīng)歷超過120°c,優(yōu)選超過150°C的溫度達(dá)數(shù)小時, 則絕緣層可產(chǎn)生裂紋,運(yùn)導(dǎo)致較高的滿流和較低的電阻率值。因此,本領(lǐng)域仍需要進(jìn)一步改 善軟磁粉末的絕緣層W對由該類粉末制成的磁忍組件獲得最佳的結(jié)果。
[0011] 本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)涂布的軟磁粉末和一種用于涂布軟磁粉末的相應(yīng)方 法,其有助于在用于磁忍組件中時獲得良好的溫度穩(wěn)定性、高電阻率和高磁導(dǎo)率。此外,本 發(fā)明的目的是提供一種允許W簡單、成本有效且不復(fù)雜的方式實現(xiàn)前述目標(biāo)的方法。本發(fā) 明的另一目的是提供電子組件,其包括具有良好溫度穩(wěn)定性、高電阻率和高磁導(dǎo)率的軟磁 粉末。
[0012]運(yùn)些目的由一種涂布有娃基涂層的軟磁粉末實現(xiàn),其中所述娃基涂層包含至少一 種如下含氣組合物:
[OOK] a)式(I)的含氣組合物:
[0014] Sil-0,25aMla〇2-0,5bFb (I)
[0015] 其中;
[0016] a為0.015-0.52,
[0017] b為0.015-0.52,
[001引 Ml為H、K、肺、Cs或NRI4,其中各R1獨立地選自H、打-6烷基、苯基
[0019] 和芐基;
[0020] b)式(II)的含氣組合物:
[0021] Sii-o,75cM2c〇2-o,5dFd (II)
[0022] 其中;
[0023] C為0.005-0.17,
[0024] 蝴 0.015-0.52,
[0025] M2 為B或 A1;
[0026] 或
[0027] C)式(III)的含氣組合物:
[002引 Sil-l,25ePe02-0,5fFf (III)
[0029] 其中;
[0030] e為0.003-0.10,
[0031] f為0.015-0.52。
[0032] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)及一種涂布軟磁粉末的方法,其中將所述軟磁粉末與含有可溶性 氣化劑的娃基溶液混合。本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)及一種由所述涂布方法獲得的軟磁粉末或一種根 據(jù)所述方法涂布的軟磁粉末。本發(fā)明還設(shè)及所述經(jīng)涂布的軟磁粉末用于生產(chǎn)電子組件,特 別是磁忍組件的用途W(wǎng)及一種包括所述經(jīng)涂布的軟磁粉末的電子組件,特別是磁忍組件。
[0033] 下文描述設(shè)及由本發(fā)明提出的經(jīng)涂布軟磁粉末W及涂布軟磁粉末的方法。特別 地,所述軟磁粉末、含氣組合物和可溶性氣化劑的實施方案適用于所述經(jīng)涂布的軟磁粉末、 用于涂布軟磁粉末的方法和由所述方法獲得的軟磁體等。
[0034] 本發(fā)明提供了一種涂布軟磁粉末的方法和最佳地適于生產(chǎn)電子組件的相應(yīng)涂布 粉末。特別地,根據(jù)本發(fā)明涂布的軟磁粉末在用于生產(chǎn)電子組件如磁忍組件時,允許獲得高 溫耐久性、高電阻率和高磁導(dǎo)率。此外,由于所提出方法的簡單和不復(fù)雜的方式,可實現(xiàn)批 次間的高一致性,運(yùn)再次允許可靠地制造電子組件。總體而言,根據(jù)本發(fā)明涂布的軟磁粉末 有助于制造具有獨特電磁特性和高溫耐久性(特別是對于〉12(TC,優(yōu)選〉15(TC的溫度而言) 的電子組件。
[0035] 在本發(fā)明的上下文中,含氣組合物的各組分如Si、0、F可均勻分布在娃基涂層中。 在運(yùn)種情況下,本文所述的含氣組合物表征均勻娃基涂層的組成?;蛘?,娃基涂層可為非均 勻的。在運(yùn)種情況下,本文所述的含氣組合物的各組分表征基于聚硅氧烷涂層的橫跨該涂 層的平均組成。例如,娃基涂層可含有一個或多個二氧化娃(Si〇2)層和一個或多個進(jìn)一步 含有氣組分的層。此時,本文所述的含氣組合物表征所述層狀或非均勻娃基涂層的平均組 成。
[0036] 除非另外說明,否則在本發(fā)明的上下文中,重量% (wt%)的說明是指占軟磁粉末 總重量的比例。例如,用于涂布軟磁粉末的溶液包含上文所述的可溶性氣化劑和任選的其 他組分如溶劑。此處,除非另外明確說明,否則wt%是指占待用所述溶液處理的軟磁粉末總 重量的比例。因此,wt%描述基于軟磁粉末的總重量,其中排除其他組分(例如來自溶液)。
[0037] 本發(fā)明的軟磁粉末包括多個由軟磁材料組成的顆粒。該類粉末包含具有0.5-25化 m,優(yōu)選2-150皿,更優(yōu)選2-10WI1的平均尺寸的顆粒。運(yùn)些顆粒的形狀可變。就形狀而言,本領(lǐng) 域技術(shù)人員已知的眾多變型是可能的。粉末顆粒的形狀可例如為針狀、圓柱狀、板狀、淚滴 狀、扁平狀或球狀。具有各種顆粒形狀的軟磁顆??缮藤彨@得。優(yōu)選為球狀,因為可較容易 地涂布該類顆粒,運(yùn)實際上導(dǎo)致更有效地隔絕電流。
[0038] 作為軟磁材料,可使用元素金屬、合金,或一種或多種元素金屬與一種或多種合金 的混合物。典型元素金屬包含F(xiàn)e、Co和Ni。合金可包括化基合金,例如Fe-Si合金、Fe-Si-Cr 合金、Fe-Si-Ni-Cr合金、Fe-Al合金、Fe-N合金、Fe-Ni合金、Fe-C合金、Fe-B合金、Fe-Co合 金、Fe-P合金、化-化-Co合金、Fe-化合金、Fe-Μη合金、化-Α1_-Si合金和鐵氧^體;或稀上基合 金,特別是稀上化基合金,例如Nd-Fe-B合金、Sn-Fe-N合金或Sm-Co-Fe-Cu-Zr合金,或Sr-鐵 氧體或Sm-Co合金。在優(yōu)選的實施方案中,使用化或Fe基合金如化-Si-化、Fe-Si或化-A^Si 作為軟磁材料。
[0039] 在特別優(yōu)選的實施方案中,使用Fe作為軟磁材料且所述軟磁粉末為幾基鐵粉。幾 基鐵可根據(jù)已知方法通過在氣相中熱分解五幾基鐵獲得(例如如叫Imann's化巧clopedia of Industrial Chemistry,第5版,第A 14卷,第599頁或DE3428121 或DE3940347所述),且 包含特別純的金屬鐵。
[0040] 幾基鐵粉為金屬鐵的灰色細(xì)碎粉末,其具有低含量的次級成分且基本上由具有至 多ΙΟμπι平均粒徑的球狀顆粒組成。在本發(fā)明上下文中優(yōu)選的未還原幾基鐵粉具有>97重 量% (此處基于所述粉末的總重量)的鐵含量、<1.5重量%的碳含量、<1.5重量%的氮含量 和<1.5重量%的氧含量。在本發(fā)明的方法中特別優(yōu)選的還原幾基鐵粉具有>99.5重量% (此 處基于所述粉末的總重量)的鐵含量、<0.1重量%的碳含量、<0.01重量%的氮含量和<0.5 重量%的氧含量。所述粉末顆粒的平均直徑優(yōu)選為1-10WI1且其比表面積(粉末顆粒的BET) 優(yōu)選為 0.1-2.5m^g。
[0041] 所述娃基涂層可含有式(I)所示的含氣組合物、式(II)所示的組合物、式(III)所 示的組合物或其混合物。因此,所述娃基涂層可含有一種或多種式(I)所示的含氣組合物、 一種或多種式(II)所示的含氣組合物、一種或多種式(III)所示的含氣組合物,或其混合 物。例如,所述娃基涂層可含有式(I)所示的含氣組合物的混合物、式(II)所示的含氣組合 物的混合物或式(III)所示的含氣組合物的混合物。
[0042] 在一個實施方案中,所述娃基涂層含有式(I)的含氣組合物:
[004;3] Sil-0,25aMla〇2-0,5bFb (I)
[0044] 在上式(I)中,Ml為H、K、肺、Cs或NRI4,其中各R1獨立地選自H、Ci-6烷基、苯基和節(jié) 基;優(yōu)選Ml為H、Cs或畑4,特別優(yōu)選為Cs或畑4。
[0045] 在式(I)的含氣組合物中,下標(biāo)a為0.015-0.52,優(yōu)選為0.05-0.3,特別優(yōu)選為0. Ι? ο. 25 的數(shù)。
[0046] 下標(biāo)b為0.015-0.52,優(yōu)選為0.05-0.3,特別優(yōu)選為0.1-0.25的數(shù)。
[0047] 在另一實施方案中,所述娃基涂層含有式(II)的含氣組合物:
[004引 Sii-o,75cM2cO2-o,5dFd (II)
[0049] 在上式(II)中,M2為B或A1,優(yōu)選為B。
[(K)加]在式(II)的含氣組合物中,下標(biāo)C為0.005-0.17,優(yōu)選為0.015-0.1,特別優(yōu)選為 0.03-0.08 的數(shù)。
[0051 ] 下標(biāo)d為0.015-0.52,優(yōu)選為0.05-0.3,特別優(yōu)選為0.1-0.25的數(shù)。
[0052] 在又一實施方案中,所述娃基涂層含有式(III)的含氣組合物:
[0053] Sil-1,2 日 ePe〇2-0,日 fFf (III)
[0054] 在上式(III)中,下標(biāo)e為0.003-0.10,優(yōu)選為0.01-0.07,特別優(yōu)選為0.02-0.06的 數(shù)。
[0055] 下標(biāo)f為0.015-0.52,優(yōu)選為0.05-0.3,特別優(yōu)選為0.1-0.25的數(shù)。
[0056] 所述娃基涂層可包含0. l-5wt%,優(yōu)選0.3-3wt%,特別優(yōu)選0.5-1.5wt%的至少一 種式(I)、式(II)或式(III)的含氣組合物。
[0057]除了上文所述的娃基涂層之外,所述涂層還可基于金屬氧化物,例如氧化侶 (八12〇3)、氧化儀(1旨0)或氧化鐵(1';[02、110、11203)。該類涂層可通過分解金屬醇鹽產(chǎn)生。金屬 醇鹽通常由式M4(0ri)(0r2)……(Or。)給出,其中M4為金屬,η為金屬的原子價,ri、r2……r。 表示可相同或不同的有機(jī)剩余部分。例如,r表示直鏈或支化烷基或取代或未取代的芳基。 此處,r表不Ci-Cs烷基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正了基、異了基、仲了基或叔了基、 正己基、2-乙基己基;或C6-CU芳基,例如苯基,2-、3-或4-甲基苯基,2,4,6-S甲基苯基或糞 基。優(yōu)選為甲基、乙基和異丙基。下文描述關(guān)于用金屬氧化物,特別是Si化涂布軟磁粉末的 方法的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
[005引此外,所述含氣組合物的氣組分可包埋在Si化基體中和/或鍵接至Si化涂層的表 面。所述含氣組合物的氣組分可均勻或非均勻地分布在Si化基體中。例如,所述娃基涂層可 包括Si化涂層的一個或多個層和含氣Si化涂層的一個或多個層。替代或者額外地,所述含氣 組合物的氣組分可鍵接至包圍所述軟磁粉末顆粒的Si化涂層的表面上,其中所述Si化涂層 還可含有所述含氣組合物的氣組分。
[0化9] 在又一實施方案中,所述娃基涂層具有2-100皿,優(yōu)選5-70皿,特別優(yōu)選10-50皿的 平均厚度。此外,所述娃基涂層與軟磁材料之比不高于0.1,優(yōu)選不高于0.02。因此,可防止 由模制軟磁粉末而獲得的磁忍磁通密度的顯著降低。
[0060] 用于所述涂布軟磁粉末的方法中的可溶性氣化劑為在20°C下在乙醇中具有高于 lOg/1,優(yōu)選高于50g/l,特別優(yōu)選高于lOOg^的溶解度的氣化劑。所述氣化劑或者可由在20 °(:下在水中的高于lOOg^、優(yōu)選高于200g^,特別優(yōu)選高于500g^的極高溶解度描述。
[0061] 優(yōu)選地,所述至少一種氣化劑(F)為:
[006^ (A)式(I化)或(IVb)的鹽:
[0063] MIF (IVa)
[0064] M2F3 (IVb)
[00化]其中;
[0066] Ml為H、K、Rb、Cs或NRI4,其中各R1獨立地選自Η、Ci-6烷基、苯基和芐基;優(yōu)選Ml為Η、 Cs或畑4 ;特別優(yōu)選為Cs ;還特別優(yōu)選為畑4 ;
[0067] M2為B或A1,優(yōu)選為B;
[006引(B)式(V)的化合物:
[0069] (M3)2(SiF6) (V)
[0070] 其中;
[0071] M3為H、化、K、Rb、Cs或NRI4,其中各R1獨立地選自H、Ci-6烷基、苯基和芐基;優(yōu)選為Η 或畑4;
[0072] (C)式(VI)的化合物:
[0073] M3PF6 (VI)
[0074] 其中;
[0075] M3為Η、化、K、Rb、Cs或NRI4,其中各R1獨立地選自H、Ci-6烷基、苯基和芐基;優(yōu)選為Η 或畑4;
[0076] 或
[0077] (D)路易斯酸-路易斯堿加合物,其中所述路易斯酸為M2F3,其中M2為Β或Α1,優(yōu)選 為Β。
[0078] 優(yōu)選地,至少一種路易斯酸-路易斯堿加合物(D)選自如下組:
[0079] (D1)式(Vila)的加合物:
[0080] 1^1 · S M2的(Vila)
[0081 ]其中;
[0082] M2為B或A1,優(yōu)選為B;
[0083] 。為護(hù)-〇-護(hù)或 NR4r5r6;
[0084] S為0.5-1.0,優(yōu)選為0.75-1.0,特別優(yōu)選為0.8-1.0,非常特別優(yōu)選為0.9-1.0的 數(shù);
[00化]R2、R3彼此獨立地選自如下組:H; Ci-6烷基,其任選被面素或徑基取代;C3-8環(huán)烷基, 其任選被面素、徑基、Cl-6烷基、Cl-6面代烷基、扣-6徑基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈 締氧基取代;苯基,其任選被面素、Cl-6烷基、Cl-6面代烷基、扣-6徑基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6燒 氧基或C2-6鏈締氧基取代;和芐基,其任選被面素、Cl-6烷基、Cl-6面代烷基、打-6徑基烷基、C2-6 鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;
[0086] 或者R2、R3連同其所鍵接的氧原子形成3-8元環(huán);
[0087] R4、R5、R6彼此獨立地選自如下組:H;Ci-6烷基,其任選被面素或徑基取代;苯基,其 任選被面素、Cl-6烷基、Cl-6面代烷基、打-6徑基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取 代;和芐基,其任選被面素、Cl-6烷基、Cl-6面代烷基、打-6徑基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或 C2-6鏈締氧基取代;
[0088] 或者R4、R5、R6中的兩個連同其所鍵接的氮原子形成3-8元環(huán);
[0089] (D2)式(VHb)的加合物:
[0090]
[0091] 其中:
[0092] 各M2獨立地為B或Al,優(yōu)選為B;
[0093] t為0.8-2,優(yōu)選為1.0-2.0,特別優(yōu)選為1.5-2.0的數(shù);
[0094] G為單鍵或選自如下組的連接基團(tuán):Ci-6烷基,其任選被面素、徑基、Ci-6烷氧基或 C2-6鏈締氧基取代;C2-6鏈締基,其任選被面素、徑基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基 取代;C3-8環(huán)烷基,其任選被面素、徑基、Cl-6烷基、Cl-6面代烷基、扣-6徑基烷基、C2-6鏈締基、 Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;C4-8環(huán)締基,其任選被面素、徑基、Cl-6烷基、Cl-6面代烷基、 〇1-6徑基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;和C6-14芳基,其任選被面素、徑 基、Cl-6烷基、Cl-6面代烷基、打-6徑基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;
[0095] m和η彼此獨立地為0、1、2、3或4,條件是當(dāng)G為單鍵時,m+n辛0;
[0096] 各L2獨立地選自NR7R8和OR9,其中:
[0097] R7、R8彼此獨立地選自如下組:H;Ci-6烷基,其任選被面素、徑基、C2-6鏈締基、Cl-6燒 氧基或C2-6鏈締氧基取代;苯基,其任選被面素、徑基、Cl-6烷基、Cl-6面代烷基、&-6徑基烷基、 C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;和芐基,其任選被面素、徑基、Cl-6烷基、Cl-6面代 烷基、打-6徑基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;
[0098] 或R7、R8連同其所鍵接的氮原子形成3-8元環(huán);
[0099] R9選自如下組:H;Ci-6烷基;苯基,其任選被面素、徑基、Ci-6烷基、Ci-6面代烷基、Ci-6 徑基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;和芐基,其任選被面素、徑基、Cl-6燒 基、Cl-6面代烷基、打-6徑基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;
[0100] 和
[0101] (D3)式(VIIc)的加合物
[0102]
[0103] 其中;
[0104] 各M2獨立地為B或A1,優(yōu)選為B;
[01化]各L2獨立地如式(VHb)所定義;
[0106] U為0.8-3.0,優(yōu)選為1.5-3.0,特別優(yōu)選為2.0-2.5的數(shù);
[0107] Gi、G2彼此獨立地為單鍵或選自如下組的連接基團(tuán):Ci-6烷基,其任選被面素、徑基、 C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;C2-6鏈締基,其任選被面素、徑基、Cl-6烷基、Cl-6 面代烷基、[1-6?基烷基、C1-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;C3-8環(huán)烷基,其任選被面素、徑基、 Cl-6烷基、Cl-6面代烷基、扣-6徑基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;C4-8環(huán)締 基,其任選被面素、徑基、Cl-6烷基、Cl-6面代烷基、Cl-f#圣基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6 鏈締氧基取代;和C6-14芳基,其任選被面素、徑基、Cl-6烷基、Cl-6面代烷基、打-6徑基烷基、C2-6 鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;
[0108] L3為 NRi域0,
[0109] 各rW獨立地選自Η; Ci-6烷基;苯基,其任選被面素、徑基、Ci-6烷基、Ci-6面代烷基、 〇1-6徑基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;和芐基,其任選被面素、徑基、Cl-6 烷基、Cl-6面代烷基、打-6徑基烷基、C2-6鏈締基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈締氧基取代;
[0110] 0、p、q和r彼此獨立地為0、1、2、3或4,條件是當(dāng)Gi為單鍵時,0+P辛0;當(dāng)G2為單鍵時, q+r Φ 0 0
[0111] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解的是,上文所定義的通式(VIIa)、(Vnb)和(VIIc)中的s、t 和U的定義各自為特定氣化劑的所有分子的平均值。
[0112] 優(yōu)選地,式(Vila)的加合物(D1)為路易斯酸B的的加合物;L1優(yōu)選選自此0、四氨巧 喃(THF)、四氨化喃(THP)、R2-0-R3(其中R哺R3獨立地選自如下組:甲基、乙基、正丙基、異丙 基和芐基KH-0-R3(其中R3選自如下組:甲基、乙基、正丙基、異丙基、苯基和芐基)、氨、化咯 燒、贓晚、NHRSr6(其中R5和R6獨立地選自如下組:甲基、乙基、正丙基、異丙基、苯基和芐基)、 N出R6(其中R6選自如下組:甲基、乙基、正丙基、異丙基、苯基和芐基),更優(yōu)選為出0、THF、 THP、乙酸、氨、乙胺、異丙胺和節(jié)胺。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案中,L1為乙胺、異丙胺 和節(jié)胺。
[0113] 式(Vila)的路易斯酸-路易斯堿加合物(D1)中的M2F3分子的平均數(shù)量為0.5-1.0, 優(yōu)選為0.75-1.0,特別優(yōu)選為0.8-1.0,非常特別優(yōu)選為0.9-1.0,即式(Vila)的氣化劑可包 含游離路易斯堿與包含一分子M2F3的路易斯酸-路易斯堿加合物的混合物。
[0114] 優(yōu)選地,式(V Π b)的加合物為路易斯酸BF3與選自如下組的路易斯堿的加合物:乙 二胺、1,2-環(huán)己二胺、二氨基環(huán)己燒、鄰苯二胺、對苯二胺、間苯二胺和異佛爾酬二胺 (IPDA)o
[0115] 式(VHb)的路易斯酸-路易斯堿加合物(D2)中的M2F3分子的平均數(shù)量為0.8-2,優(yōu) 選為1.0-2.0,特別優(yōu)選為1.5-2.0,即式(Vllb)的氣化劑可包含游離路易斯堿、含一分子 M2的的路易斯酸-路易斯堿加合物與含兩分子M2的的路易斯酸-路易斯堿加合物的混合物。
[0116] 優(yōu)選地,式(VIIc)的加合物為BF3與二亞乙基Ξ胺的加合物。
[0117] 式(VIIc)的路易斯酸-路易斯堿加合物(D3)中的M2F3分子的平均數(shù)量為0.8-3.0, 優(yōu)選為1.5-3.0,特別優(yōu)選為2.0-2.5,即式(VIIc)的氣化劑可包含游離路易斯堿、含一分子 M2F3的路易斯酸-路易斯堿加合物、含兩分子M2F3的路易斯酸-路易斯堿加合物和含Ξ分子 M2的的路易斯酸-路易斯堿加合物的混合物。
[0118] 取決于式(Vila)、式(Vllb)和式(VIIc)的加合物的制備方法(尤其是所用起始材 料的摩爾比),可影響所得路易斯酸-路易斯堿加合物中的M2的分子的平均數(shù)量。
[0119] 特別優(yōu)選地,所述可溶性氣化劑(F)選自如下組:CsF、NH4F、出SiF6、(畑4)2SiF6、 B的-異佛酬二胺、B的-異丙胺、B的-乙胺和B的-節(jié)胺。
[0120] 為了涂布具有二氧化娃(Si〇2)的軟磁粉末,所述娃基溶液優(yōu)選包含在一個或多個 步驟中添加至該娃基溶液中的娃醇鹽。合適的娃醇鹽例如為原娃酸四甲醋(TM0S)、原娃酸 四乙醋(TE0S)、原娃酸四丙醋和原娃酸四異丙醋或其混合物。該類娃醇鹽提供了不含任何 水或徑基的可溶形式的娃。因此,可獲得受控水解的娃產(chǎn)物。作為娃醇鹽,優(yōu)選為TE0S。還合 適的為具有兩個或S個0-r基團(tuán)的硅烷,其中r為上文所給的剩余部分,且兩個或一個XI基 團(tuán)分別直接與硅烷結(jié)合,其中XI為剩余部分,例如H、甲基、乙基、C3-C18或丙胺,或者甚至更 復(fù)雜的實例如(3-縮水甘油氧基丙基)Ξ乙氧基硅烷及其混合物,其可進(jìn)一步與上文所述的 任意娃醇鹽混合。
[0121] 優(yōu)選將所述軟磁粉末與娃基溶液混合,并在用所述娃基溶液至少部分處理軟磁粉 末之后添加可溶性氣化劑。例如,在用娃基溶液處理期間和/或在緊臨用娃基溶液處理之后 添加可溶性氣化劑。此處,"在緊臨用娃基溶液處理之后"是指在用娃基溶液處理的最后步 驟之后立即實施的步驟。用娃基溶液處理的最后步驟通常包括或者由蒸饋和干燥經(jīng)涂布的 軟磁粉末組成,由此提供干燥的經(jīng)涂布軟磁粉末。在緊臨用娃基溶液處理之后的步驟中,可 將包括氣化劑的溶劑添加至經(jīng)涂布的軟磁粉末中W提供涂布有包括本文所述的含氣組合 物之一的娃基涂層的軟磁粉末。
[0122] 原則上,所述溶液還可基于其他金屬,且含有相應(yīng)的金屬醇鹽W便用金屬氧化物 涂布軟磁粉末。例如,所述溶液可基于鐵、儀(Mg)或侶W用于產(chǎn)生氧化侶(Ab化)、氧化儀 (MgO)或氧化鐵(Ti〇2、TiO、Ti2〇3)涂層。此外,所述溶液可基于金屬(例如Si、Al、Mg或Ti)的 混合物,且含有金屬醇鹽的相應(yīng)混合物W獲得混合涂層。優(yōu)選地,金屬醇鹽的分解通過水解 進(jìn)行。對于水解,所述基于金屬的溶液進(jìn)一步包含惰性懸浮劑、水和(潛在地)催化劑。
[0123] 可在一個或多個步驟逐步地或逐漸地制備包括軟磁粉末、基于金屬的溶液和任選 的氣化劑的反應(yīng)混合物。優(yōu)選地,逐步制備所述反應(yīng)混合物。在該上下文中,"逐步地"是指 在水解期間在一個或多個步驟中添加反應(yīng)混合物的至少一種組分,其中逐步添加還可包括 在規(guī)定的時間內(nèi)W-定的速率添加。因此,可在一個步驟中一次添加多種組分?;蛘?,可在 至少兩個步驟中W不規(guī)則的間隔添加組分。"逐漸地"意指在水解期間W固定的速率或規(guī)整 間隔(例如每分鐘或每秒)添加組分。優(yōu)選逐步地添加金屬醇鹽和/或氣化劑。
[0124] 在第一工藝步驟中,可將軟磁粉末與惰性懸浮劑(例如水和/或有機(jī)溶劑)混合。合 適的有機(jī)溶劑為質(zhì)子溶劑,優(yōu)選為一元或二元醇,例如甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、二甘醇 或Ξ甘醇;或非質(zhì)子溶劑,優(yōu)選為酬如丙酬、二酬,酸(例如乙二醇、二甘醇或Ξ甘醇的二乙 基酸、二正下基酸、二甲基酸);或含氮溶劑,例如化晚、贓晚、N-甲基化咯燒或氨基乙醇。優(yōu) 選地,所述有機(jī)溶劑可與水混溶。懸浮劑可為有機(jī)溶劑或與水混合的有機(jī)溶劑。優(yōu)選的有機(jī) 溶劑為丙酬、異丙醇和乙醇。特別優(yōu)選為乙醇。所述基于金屬的溶液中的惰性懸浮劑的含量 可高達(dá)70wt%。優(yōu)選地,惰性懸浮劑的含量為10-50wt%。
[0125] 對軟磁粉末與懸浮劑的混合物進(jìn)行選擇,從而獲得溶混性溶液。為了提高單位體 積和時間的產(chǎn)率,高固含量是有利的。最佳的固含量可通過常規(guī)實施的實驗而容易地獲得, 運(yùn)允許找到反應(yīng)混合物的最佳比例。此外,可使用機(jī)械攬拌器或累/噴嘴裝置來提高固含 量。
[01%]在第二工藝步驟中,可將金屬醇鹽添加至所述混合物。可將金屬醇鹽本身添加至 反應(yīng)混合物中或溶解于有機(jī)溶劑中。如果使用有機(jī)溶劑,則有機(jī)溶劑含有10-90wt %,優(yōu)選 50-80wt %的金屬醇鹽。所述金屬醇鹽可逐步地或逐漸地添加。優(yōu)選在超過一個步驟,優(yōu)選 兩個步驟中逐步地添加金屬醇鹽。例如,首先將水解所需金屬醇鹽總量的至多90%、至多 50%或至多20%添加至反應(yīng)混合物中,并在所述方法的隨后步驟中添加剩余的量。
[0127] 添加至基于金屬的溶液中的金屬醇鹽的總量取決于所需的涂層厚度。取決于粒度 分布,可容易地確定顆粒的形態(tài)(針狀或球狀)及所添加的粉末顆粒的量和總比表面積?;?者,可使用已知的方法如BET法來確定比表面積??捎伤璧耐繉雍穸群徒饘傺趸锏拿芏?計算所需的金屬氧化物量。然后,可經(jīng)由反應(yīng)的化學(xué)計量確定所需的金屬醇鹽總量。
[0128] 在添加金屬醇鹽之后,一旦在第Ξ步驟中將水添加至反應(yīng)混合物,則水解就自動 發(fā)生。優(yōu)選地,水的總量對應(yīng)于金屬醇鹽水解所需化學(xué)計量量量的至少兩倍,進(jìn)一步優(yōu)選至 少五倍。一般而言,水的總量不高于所需化學(xué)計量量的100倍,優(yōu)選20倍。在第Ξ步驟中,添 加其比例對應(yīng)于在第二工藝步驟中添加至反應(yīng)混合物中的金屬醇鹽比例的水量。
[0129] 為了進(jìn)一步加快水解,可在反應(yīng)混合物中添加催化劑如堿性或酸性催化劑。還可 將所添加的催化劑的量調(diào)整為在第二工藝步驟中添加至反應(yīng)混合物中的金屬醇鹽的比例。 合適的酸性催化劑例如為經(jīng)稀釋的無機(jī)酸,例如硫酸、氨氯酸、硝酸,合適的堿性催化劑例 如為經(jīng)稀釋的堿液,例如苛性鋼。優(yōu)選使用經(jīng)稀釋的氨水溶液,因此在一個步驟中同時添加 催化劑和水。
[0130] 金屬醇鹽(優(yōu)選娃醇鹽)的分解可通過在第四工藝步驟中W熱法加熱制得的反應(yīng) 混合物而進(jìn)一步促進(jìn)??蓪⒎磻?yīng)混合物加熱至正好低于反應(yīng)混合物的沸點或至多回流的溫 度。在例如乙醇的情況下,將溫度保持為低于80°C (例如約60°C)。可將反應(yīng)混合物在升高的 溫度下在回流下保持?jǐn)?shù)小時,例如3小時。通常,借助機(jī)械攬拌器分散反應(yīng)混合物。此外,可 在反應(yīng)混合物中添加分散劑,例如陰離子或離子表面活性劑、丙締酸類樹脂、顏料分散劑, 或高級醇如己醇、辛醇、壬醇或十二燒醇。
[0131] 如果金屬醇鹽在超過一個步驟中逐步地添加,則可在將反應(yīng)混合物保持在升高的 溫度下時在一個或多個步驟中添加金屬醇鹽、水和催化劑的剩余部分。優(yōu)選兩步添加金屬 醇鹽,其中在將反應(yīng)混合物保持在升高的溫度下時在一個步驟添加金屬醇鹽、水和催化劑 的剩余部分。
[0132] 在水解之后,在第五和第六工藝步驟中蒸饋并干燥反應(yīng)混合物。水解結(jié)束的時刻 可通過檢測回流中的水含量降低而檢測。如果含水量足夠低,則可將混合物蒸饋并干燥,從 而留下涂布有Si化的軟磁粉末。在該上下文中,水含量的水平可通過常規(guī)實驗容易地確定。
[0133] 在所述方法的一個實施方案中,可溶性氣化劑在用娃基溶液處理期間添加。因此, 可溶性氣化劑在用娃基溶液處理結(jié)束之前(即,在蒸饋并干燥反應(yīng)混合物之前)添加。
[0134] 在又一實施方案中,經(jīng)由可溶性氣化劑將0.05-3.00摩爾%的氣,優(yōu)選0.10-1.00 摩爾%的氣,特別優(yōu)選0.1-0.5摩爾%的氣添加至娃基溶液中。此處,摩爾%氣相對于鐵給 出,且指定了氣摩爾數(shù)/摩爾鐵。氣化劑可作為固體或W溶液形式添加。溶劑通常為水、乙醇 或前文所述的惰性懸浮劑。例如,對在鐵粉上形成l-2wt % Si化所需的100 %娃醇鹽而言, 25%、50%或75%與氣化劑一起添加。娃醇鹽與可溶性氣化劑中的氣含量的優(yōu)選摩爾比為 0.01:10,特別優(yōu)選為0.5:3,其中摩爾比是指在整個涂層中的比例。摩爾比可例如為1:5.8。 在該比例下,由于涂層的厚度和良好的溫度穩(wěn)定性,可調(diào)適涂層W提供高磁導(dǎo)率。
[0135] 此外,可溶性氣化劑可在用娃基溶液處理期間在一個或多個步驟中逐步地添加。 優(yōu)選地,可溶性氣化劑在一個步驟中添加??扇苄詺饣瘎┑奶砑訒r刻可選擇為在第二工藝 步驟之后(即在添加金屬醇鹽之后)且在第五工藝步驟之前(即在蒸饋和干燥之前)的某處。 優(yōu)選地,可溶性氣化劑在將反應(yīng)混合物保持在升高的溫度下時添加。特別優(yōu)選地,可溶性氣 化劑在將反應(yīng)混合物保持在升高的溫度下時在添加剩余部分的金屬醇鹽之前添加。因此, 可溶性氣化劑可在已添加至少20%,優(yōu)選至少50%,特別優(yōu)選至少90%的用于水解的反應(yīng) 物(例如金屬醇鹽)之后添加。
[0136] 上文所描述的方法是優(yōu)選的實施方案。然而,工藝步驟的順序可變。例如,可將金 屬醇鹽同時添加至包含軟磁粉末、惰性懸浮劑、水和催化劑的反應(yīng)混合物中或者可同時添 加水和金屬醇鹽。然而,在該類實施方案中,優(yōu)選在超過一個步驟中逐步地添加金屬醇鹽, 其中可溶性氣化劑如上文所述地一次添加。
[0137] 替代或者額外地,可溶性氣化劑在緊臨用娃基溶液處理之后添加。如果可溶性氣 化劑在緊臨用娃基溶液處理之后添加,則借助包含或不含可溶性氣化劑的娃基溶液處理軟 磁粉末。在醇鹽涂布工藝之后的工藝步驟中,可將經(jīng)涂布的軟磁粉末與溶劑(例如乙醇)和 可溶性氣化劑混合。
[0138] 根據(jù)上述方法涂布的軟磁粉末和上文所述的經(jīng)涂布的軟磁粉末尤其適于生產(chǎn)電 子組件。電子組件(例如磁忍)可通過例如將經(jīng)涂布的軟磁粉末壓縮模塑或注射模塑而獲 得。為了生產(chǎn)該類電子組件,所述經(jīng)涂布的軟磁粉末通常滲有一種或多種樹脂,例如環(huán)氧樹 月旨、氨基甲酸醋樹脂、聚氨醋樹脂、酪醒樹脂、氨基樹脂、娃樹脂、聚酷胺樹脂、聚酷亞胺樹 月旨、丙締酸類樹脂、聚醋樹脂、聚碳酸醋樹脂、降冰片締樹脂、苯乙締樹脂、聚酸諷樹脂、娃樹 月旨、聚硅氧烷樹脂、含氣樹脂、聚下二締樹脂、乙締基酸樹脂、聚氯乙締樹脂或乙締基醋樹 月旨。混合運(yùn)些組分的方法沒有限制,且混合可借助混合器,例如帶式滲合器、轉(zhuǎn)鼓、Nauta混 合器、亨舍爾混合器或高速混合器,或捏合機(jī)器,例如班伯里混合器、捏合機(jī)、漉、捏合加工 機(jī)、獎式混合器、行星混合器或單軸或雙軸擠出機(jī)來實現(xiàn)。
[0139] 為了制造模制品,可將軟磁粉末與一種或多種樹脂混合W提供模制粉末或即用于 壓制的粉末。對于模制粉末,可將經(jīng)涂布的軟磁粉末與樹脂的混合物加熱并使其在樹脂(優(yōu) 選為熱塑樹脂)的烙點下烙融,然后成型為所需形狀的電子組件(例如磁忍)。優(yōu)選地,在模 具中壓縮混合物,從而獲得磁性或可磁化模制品。壓縮產(chǎn)生了具有高強(qiáng)度和良好溫度穩(wěn)定 性的模制品。
[0140] 制造模制品的另一方法包括即用于壓制的粉末,其包含進(jìn)一步涂布有樹脂的涂布 軟磁粉末??蓪⒃摷从糜趬褐频姆勰┰诩訜峄蛭醇訜嵯?,在模具中在至多l(xiāng)OOOMPa,優(yōu)選至 多500MPa的壓力下壓制。在壓縮后,使模制品固化。用樹脂涂布軟磁粉末的方法包括例如如 下步驟:將樹脂如環(huán)氧樹脂溶解在溶劑中;將軟磁粉末添加至所述混合物中;從所述混合物 中移除溶劑W獲得干燥產(chǎn)物;和研磨干燥產(chǎn)物W獲得粉末。使用即用于壓制的粉末來制造 磁性或可磁化模制品。
[0141] 粉末注射模制允許成本有效且高效地制造復(fù)雜的金屬零件。粉末注射模制通常包 括將軟磁粉末連同作為膠粘劑的聚合物一起壓制成所需的形狀,然后移除膠粘劑,將所述 粉末在燒結(jié)步驟中壓成固體金屬零件。在幾基鐵粉的情況下,該方法尤其有效,運(yùn)是因為球 狀鐵顆??煞浅>o密地堆積在一起。
[0142] 根據(jù)上述方法處理或含有具有上述含氣組合物的娃基涂層的軟磁粉末可用于電 子組件中。特別地,該類模制品可用作如電氣工程中所用的線圈忍或線圈成形器。作為實 例,具有相應(yīng)線圈忍或線圈成形器的線圈用作電磁體、用于發(fā)電機(jī)中、用于變壓器中、用于 感應(yīng)器中、用于筆記本電腦中、用于上網(wǎng)本中、用于移動電話中、用于電動機(jī)中、用于AC反相 器中、用于汽車工業(yè)中的電子組件中、用于玩具中和用于磁場集中器中。電子組件特別地為 用于電氣、機(jī)電和磁性裝置(例如電磁體、變壓器、電動機(jī)、感應(yīng)器和磁性裝置)中的磁忍組 件。經(jīng)涂布的軟磁粉末的其他用途包括生產(chǎn)射頻識別(RFID)標(biāo)簽和用于反射或屏蔽電磁福 射的器件。在制造 RFID標(biāo)簽(其為用于自動對象定位或識別的米粒大小的標(biāo)簽)中,可將軟 磁粉末用于打印RFID結(jié)構(gòu)。最后,由軟磁粉末生產(chǎn)的電子組件可用于屏蔽電子設(shè)備。在該類 應(yīng)用中,福射的交替磁場使得粉末顆粒自身不斷重排。由于所產(chǎn)生的摩擦,粉末顆粒將電磁 波的能量轉(zhuǎn)換為熱量。 實施例
[0143] 金屬粉末的涂布
[0144] 實施例VI
[0145] 在具有機(jī)械攬拌器的圓底燒瓶中,添加化g例如可由BASF獲得且純度為99.5g鐵含 量/lOOg且尺寸化0為4.5-化m的幾基鐵粉。燒瓶位于油浴中且裝備有冷凝器,用化或Ar吹 掃,從而獲得惰性氣氛。在WlOO-lOOOrpm進(jìn)行攬拌的同時,添加含有1-2%甲苯或甲基乙基 酬的900mL乙醇。隨后,添加6g TE0S,隨后添加在160g 2.5%N出溶液。現(xiàn)在,在攬拌下將溫 度升至60°C。在保持該溫度的同時,借助兩個自動累W允許在1小時內(nèi)添加的恒定流速添加 32g TE0S和16g 2.5%N曲溶液。將反應(yīng)混合物在60°C下攬拌3小時。通過在升高的溫度下蒸 饋溶劑而將所述混合物干燥?;蛘撸蓪⑺龌旌衔镞^濾并在60°C下真空干燥濾餅。
[0146] 實施例 V2-V3
[0147] 將實施例VI的TE0S的兩個量二者均減半或加倍。
[014 引實施例 V4、V5、l-6
[0149] 所述實施例如實施例VI所述實施。在獲得干燥的經(jīng)Si化涂布的粉末之后,將lOOg 與20g含有氣化劑的溶劑如乙醇、水或丙酬混合。在V4和V5的情況下,氣化劑不溶且混合物 并非溶液而是懸浮液。將所述混合物在40°C下真空干燥,從而獲得呈灰色粉末的經(jīng)涂布幾 基鐵粉。
[0150] 實施例 V6、7-15
[0151] 所述實施例如實施例VI所述實施,直至將反應(yīng)混合物在60°C下再攬拌3小時。在3 小時后,直接將氣化劑添加至反應(yīng)混合物中。取下冷凝器,將產(chǎn)物再攬拌1小時。在此期間, 將惰性氣流提高至60化A-已取出一些溶劑。在1小時后,將溫度升至70°C并將產(chǎn)物在提高 的惰性氣流下攬拌,直至變干。獲得呈灰色粉末的經(jīng)涂布幾基鐵粉。
[0152] 實施例16
[0153] 在具有機(jī)械攬拌器的圓底燒瓶中,添加化g例如可由BASF獲得且純度為99.5g鐵含 量/lOOg且尺寸化0為4.5-化m的幾基鐵粉。燒瓶位于油浴中且裝備有冷凝器,用化或Ar吹 掃,從而獲得惰性氣氛。在攬拌(100-100化pm)的同時,添加900mL乙醇。隨后添加6g TE0S, 隨后添加160g的2.5%N曲溶液?,F(xiàn)在,在攬拌下將溫度升至60°C。在保持該溫度的同時,借 助兩個自動累W允許在1小時內(nèi)添加的恒定流速添加13g TE0S和8g 2.5 %N曲溶液。現(xiàn)在, 直接將氣化劑添加至反應(yīng)混合物中。在保持該溫度的同時,借助兩個自動累W允許在1小時 內(nèi)添加的恒定流速添加19g TE0S和8g 2.5%N曲溶液。將所述混合物再攬拌1小時。取下冷 凝器,將產(chǎn)物再攬拌1小時。在此期間,將惰性氣流提高至60化A-已取出一些溶劑。在1小 時后,將溫度升至70°C并將產(chǎn)物在提高的惰性氣流下攬拌,直至變干。獲得呈灰色粉末的經(jīng) 涂布幾基鐵粉。
[0154] 實施例17、18
[0155] 所述實施例如實施例VI所述實施,但在添加乙醇之前,直接將氣化劑添加至CIP粉 末中。
[0156] 實施例 V7、19
[0157] 在實施例V7和19中,使用Fe-Si-Cr合金(4%Si、4%Cr,d50為15-25皿)代替幾基鐵 粉。
[015引實施例V7設(shè)及未經(jīng)涂布的合金,實施例19設(shè)及使用類似于實施例16的程序涂布的 合金。然而,此次添加75%的用于水解的反應(yīng)物,并在水解期間在一個步驟中添加氣化劑W 及剩余的25 %的用于水解的反應(yīng)物。
[0159] 與環(huán)氧樹脂混合
[0160] 通過將2.8g環(huán)氧樹脂(例如由Momentive獲得的化ikoteTM1004)溶解在20mL溶劑 (甲基乙基酬或丙酬)中并添力日〇.14g雙氯胺(例如由Alzchem獲得的Dyhard.⑩100SH似作 為硬化劑而將lOOg經(jīng)涂布的幾基鐵粉(CIP)與環(huán)氧樹脂混合。在玻璃燒杯中,使用溶解混合 器W1000R/分鐘將所述經(jīng)涂布的CIP與環(huán)氧配制劑一起攬拌。在混合后,將渺漿傾入侶板 中,隨后將其置于通風(fēng)楓中8小時。將所得的干燥CIP環(huán)氧板在刀式磨機(jī)中研磨10秒鐘,從而 獲得即用于壓制的粉末。
[0161] 環(huán)忍的模制和繞線
[0162] 將6.8g(±0.1g)即用于壓制的粉末置于具有20.1mm外徑和12.5mm內(nèi)徑的環(huán)型鋼 模中,從而得到約5-6mm高度。將所述即用于壓制的粉末在440MPa下模制數(shù)秒鐘。由環(huán)的精 確質(zhì)量和高度計算環(huán)忍的密度。用20繞組的隔離式0.85mm銅線(例如由Isodraht獲得的 Multogan盛2000MH 62)對環(huán)忍進(jìn)行繞線W用于測定磁導(dǎo)率和電阻率。
[0163] 測量磁導(dǎo)率和電阻率
[0164] 使用LRC計測量環(huán)忍的磁導(dǎo)率。所有測量均在0V DC偏壓下W100曲Z進(jìn)行。對環(huán)忍 施加 10mA的測試AC電流。
[0165] 為了測量壓制零件的電阻率,將電源串聯(lián)連接至電壓表和試樣。對串聯(lián)連接的萬 用表和試樣施加300伏。使用如下方程且使用萬用表的電壓讀數(shù)來估計試樣的電阻:
[0166] R刪二呀嫌乂(Vps-V燃)/V燃
[0167] 其中為圓柱體的電阻,R儀表為儀表的內(nèi)部電阻,Vps為由電源施加的電壓(= 300V),且化表為電壓表的讀數(shù)。
[01側(cè)溫度穩(wěn)定性
[0169] 在可開始溫度穩(wěn)定性測試之前,將環(huán)氧樹脂固化。運(yùn)通過將環(huán)忍置于設(shè)定為70°C 的烘箱中而進(jìn)行。在2小時后,將環(huán)忍置于設(shè)定為155Γ的第二烘箱中。在2小時后,取出環(huán)忍 W測試電阻率。
[0170] 現(xiàn)在,再次將環(huán)忍置于設(shè)定為155°C的烘箱中一段時間。在額外49化的155°C溫度 處理之后,測量例如500小時后的溫度穩(wěn)定性。4小時的固化(70°C下的2小時和155°C下的2 小時)也被視為溫度處理。如果在50化后內(nèi)部電阻率〉1ΜΩ,則將環(huán)忍標(biāo)記為溫度穩(wěn)定的。
[0171] 測試結(jié)果
[0172] 在溫度處理經(jīng)壓實的試樣后,如上文所述測定磁導(dǎo)率和電阻率。結(jié)果在表1-5中給 出。
[0173] 在表2的實施例1-6中,使用不同的可溶性氣化劑,其在緊臨水解后(即在蒸饋和干 燥粉末后)在一個步驟中添加。在表2的實施例V4和V5中,使用不同的不溶性氣化劑,其在緊 臨水解后在一個步驟中添加。該方法中所用的氣化劑的量相對于鐵含量給出。在制備后,測 定磁導(dǎo)率和電阻率。
[0174] 此外,表1顯示了對比實施例V1-V3,其中CIP涂布有不同量的Si化且不添加氣化 劑。類似于表2的實施例,在制備后測定磁導(dǎo)率和電阻率。
[0175] 可從表1和2的結(jié)果看出,對比實施例VI和V3中的磁導(dǎo)率小于實施例1和3的磁導(dǎo) 率。實施例V4和V5的磁導(dǎo)率處于對比實施例VI的磁導(dǎo)率附近。然而,溫度處理后的電阻率顯 示,相比于對比實施例V1-V5,實施例1和3提供了由更高的電阻率所表示的更好的溫度穩(wěn)定 性。對于實施例1和3,運(yùn)歸因于用于制備該試樣的可溶性氣化劑。因此,與不溶性氣化劑如 MgF2和NaF相反,可溶性氣化劑如CsF和BF3-節(jié)胺提供了更好的溫度穩(wěn)定性,同時獲得了高磁 導(dǎo)率。
[0176] 表3描述了基于不溶性氣化劑的涂布有Si化涂層(V6)和基于可溶性氣化劑的涂布 有包括含氣組合物的娃基涂層(4-11)的幾基鐵粉的磁導(dǎo)率和電阻率。在運(yùn)些實施例中,添 加 100%的用于水解的反應(yīng)物,在緊臨水解之后且在將粉末蒸饋和干燥之前添加氣化劑。表 3給出的結(jié)果還表明含有可溶性氣化劑的涂層提供了更好的溫度穩(wěn)定性,同時獲得了高磁 導(dǎo)率。
[0177] 可由表4獲得類似的結(jié)論,表4顯示了添加 50%的用于水解的反應(yīng)物,隨后在水解 期間在一個步驟中添加氣化劑W及剩余50%的結(jié)果。表5顯示了正好在水解開始時一起添 加氣化劑和用于水解的反應(yīng)物的結(jié)果。
[0178] 表6設(shè)及使用合金的實施例。其顯示了未經(jīng)涂布的合金的結(jié)果和添加 75%用于水 解的反應(yīng)物,隨后在水解期間在一個步驟中添加氣化劑W及剩余25%的結(jié)果。
[0179] 表1描述了僅涂布有Si化的幾基鐵粉的磁導(dǎo)率和電阻率(V1-V3)。
[0180]
[0181]表2描述了基于不溶性氣化劑的涂布有Si化涂層(V4、V5)和基于可溶性氣化劑的 涂布有包括含氣組合物的娃基涂層(1-6)的幾基鐵粉的磁導(dǎo)率和電阻率。此處,氣化劑在水 解后在一個步驟中添加。
[0182]
[0183] N.A.:值低于檢測限
[0184] 表3描述了基于不溶性氣化劑的涂布有Si化涂層(V6)和基于可溶性氣化劑的涂布 有包括含氣組合物的娃基涂層(7-15)的幾基鐵粉的磁導(dǎo)率和電阻率。此處,添加100%的用 于水解的反應(yīng)物并在緊臨水解后在一個步驟中添加氣化劑。
[0185]
[0186] 表4描述了基于可溶性氣化劑的涂布有包括含氣組合物的娃基涂層的幾基鐵粉的 磁導(dǎo)率和電阻率(13)。此處,添加50%的用于水解的反應(yīng)物并在水解期間在一個步驟中添 加氣化劑W及剩余的50%。
[0187]
[0188] 表5描述了基于可溶性氣化劑的涂布有包括含氣組合物的娃基涂層的幾基鐵粉的 磁導(dǎo)率和電阻率(14和15)。此處,氣化劑在水解開始時添加。
[0189]
[0190] 表6描述了裸Fe-Si-Cr合金粉末(4%Si、4%Cr)和基于BF3-節(jié)胺的涂布有包括含 氣組合物的娃基涂層的合金粉末的磁導(dǎo)率和電阻率(13)。此處,添加75%的用于水解的反 應(yīng)物并在水解期間在一個步驟中添加氣化劑W及剩余的25%。
[0191]
[0192] *由于高電阻率,電壓低于檢測限。
【主權(quán)項】
1. 一種涂布有硅基涂層的軟磁粉末,其中所述硅基涂層包含至少一種如下含氟組合 物: a) 式(I)的含氟組合物: Sil-0,25aMla〇2-0,5bFb (I) 其中: a為0.015-0.52, b為0.015-0.52, Ml為H、K、Rb、Cs或NR、,其中各R1獨立地選自H、&-6烷基、苯基和芐基; b) 式(II)的含氟組合物: Sil-o, 75cM2c〇2-0,5dFd (II) 其中: C為0.005-0.17, d為0.015-0.52, M2為B或A1; 或 c) 式(III)的含氟組合物: Sil-l,25ePe〇2-0,5fFf (ill) 其中: e為0.003-0.10, f為0.015-0.52。2. 如權(quán)利要求1的軟磁粉末,其包含至少一種式(I)的含氟組合物,其中Ml為H、Cs或NH4, 和至少一種式(II)的含氟組合物,其中M2為B。3. 如權(quán)利要求1或2的軟磁粉末,其中硅基涂層包含0. l-5wt%的至少一種式(I)、(II) 或(ΠΙ)的含氟組合物。4. 如權(quán)利要求1-3中任一項的軟磁粉末,其中所述含氟組合物的氟組分包埋在Si 02基體 中和/或鍵接至Si02涂層的表面。5. 如權(quán)利要求1-4中任一項的軟磁粉末,其中所述硅基涂層具有2-100nm的平均厚度。6. -種涂布軟磁粉末的方法,其中將所述軟磁粉末與含有可溶性氟化(F)的硅基溶液 混合。7. 如權(quán)利要求6的方法,其中將所述軟磁粉末與硅基溶液混合,并在用所述硅基溶液至 少部分處理所述軟磁粉末之后添加可溶性氟化劑(F)。8. 如權(quán)利要求6或7的方法,其中所述至少一種可溶性氟化劑(F)為:(A)式(IVa)或 (IVb)的鹽: M1F (IVa) M2F3 (IVb) 其中: Ml如式(I)所定義, M2如式(II)所定義; (B)式(V)的化合物: (M3)2(SiF6) (V) 其中: M3為H、Na、K、Rb、Cs或NR、,其中R1如式(I)所定義; (C) 式(VI)的化合物: M3PFe (VI) 其中: M3如式(V)所定義; 或 (D) 路易斯酸-路易斯堿加合物,其中所述路易斯酸為M2F3,其中M2如式(II)所定義。9.如權(quán)利要求6-8中任一項的方法,其中至少一種路易斯酸-路易斯堿加合物選自如下 組: (D1)式(Vila)的加合物: Li · s M2F3 (Vila) 其中: M2如式(II)所定義; Li 為 R2-〇-R3 或 NR4R5R6; s為0.5-1 ·0的數(shù); R2、R3彼此獨立地選自如下組:Η; 烷基,其任選被鹵素或羥基取代;C3-8環(huán)烷基,其任 選被鹵素、羥基、Ci-6烷基、Ci-6鹵代烷基、Ci-6羥基烷基、C2-6鏈烯基、Ci-6烷氧基或C2-6鏈烯氧 基取代;苯基,其任選被鹵素、&-6烷基、Ci-6鹵代烷基、Ci-6羥基烷基、C2-6鏈烯基、Ci-6烷氧基 或C2-6鏈烯氧基取代;和芐基,其任選被鹵素、Ci-6烷基、Ci-6鹵代烷基、Ci-6羥基烷基、C2-6鏈烯 基、Ci-6烷氧基或C 2-6鏈烯氧基取代; 或R2、R3連同其所鍵接的氧原子形成3-8元環(huán); R4、R5、R6彼此獨立地選自如下組:烷基,其任選被鹵素或羥基取代;苯基,其任選 被鹵素、Ci-6烷基、Ci-6鹵代烷基、Ci-6羥基烷基、C2-6鏈烯基、Ci-6烷氧基或C2-6鏈烯氧基取代; 和芐基,其任選被鹵素、d-6烷基、Ci-6鹵代烷基、Ci-6羥基烷基、C2-6鏈烯基、Ci-6烷氧基或C2-6 鏈烯氧基取代; 或R4、R5、R6中的兩個連同其所鍵接的氮原子形成3-8元環(huán); (D2)式(Vllb)的加合物:其中: 各M2獨立地如式(II)所定義; t為0.8-2的數(shù); G為單鍵或選自如下組的連接基團(tuán):(^-6烷基,其任選被鹵素、羥基、&-6烷氧基或C2- 6鏈 烯氧基取代;C2-6鏈烯基,其任選被鹵素、羥基、C2-6鏈烯基、Ck烷氧基或C 2-6鏈烯氧基取代; C3-8環(huán)烷基,其任選被鹵素、羥基、Ci-6烷基、Ci-6鹵代烷基、Ci-6羥基烷基、C2-6鏈烯基、Ci-6烷氧 基或C2-6鏈烯氧基取代;C4-8環(huán)烯基,其任選被鹵素、羥基、Ci-6烷基、Ci-6鹵代烷基、Ci-6羥基烷 基、C2-6鏈烯基、烷氧基或C2-6鏈烯氧基取代;和CH4芳基,其任選被鹵素、羥基、烷基、 &一6鹵代烷基、Ci-6羥基烷基、C2-6鏈烯基、Ci-6烷氧基或C2-6鏈烯氧基取代; m和η彼此獨立地為0、1、2、3或4,條件是當(dāng)G為單鍵時,m+n矣0; 各L2獨立地選自NR7R8和OR9,其中: R7、R8彼此獨立地選自如下組:H、烷基,其任選被鹵素、羥基、C2- 6鏈烯基、烷氧基 或C2-6鏈烯氧基取代;苯基,其任選被鹵素、羥基、Ci-6烷基、Ci-6鹵代烷基、Ci-6羥基烷基、C2-6 鏈烯基、&-6烷氧基或C 2-6鏈烯氧基取代;和芐基,其任選被鹵素、羥基Xi-6烷基、Ci-6鹵代烷 基、Ci-6羥基烷基、C2-6鏈烯基、Ci-6烷氧基或C2-6鏈烯氧基取代; 或R7、R8連同其所鍵接的氮原子形成3-8元環(huán); R9選自如下組:Η ; Ci-6烷基;苯基,其任選被鹵素、羥基、Ci-6烷基、鹵代烷基、羥基 烷基、C2-6鏈烯基、CP6烷氧基或C2-6鏈烯氧基取代;和芐基,其任選被鹵素、羥基、CP6烷基、 &一6鹵代烷基、Ci-6羥基烷基、C2-6鏈烯基、Ci-6烷氧基或C2-6鏈烯氧基取代; 和 (D3)式(Vile)的加合物: ΛΤ :各M2獨立地如式(II)所定義; 各1^2獨立地如式(Vllb)所定義; u為0.8-3 ·0的數(shù); Gi、G2彼此獨立地為單鍵或選自如下組的連接基團(tuán):(^-6烷基,其任選被鹵素、羥基、C2- 6 鏈烯基、&-6烷氧基或C2-6鏈烯氧基取代;C2-6鏈烯基,其任選被鹵素、羥基、&-6烷基、&-6鹵代 烷基、Cl-6羥基烷基、Cl-6烷氧基或C2-6鏈稀氧基取代;C3-8環(huán)烷基,其任選被鹵素、羥基、Cl-6燒 基、Ci-6鹵代烷基、Ci-6羥基烷基、C2-6鏈烯基、Ci-6烷氧基或C2-6鏈烯氧基取代;C4-8環(huán)烯基,其 任選被鹵素、羥基、烷基、鹵代烷基、羥基烷基、C2-6鏈烯基、烷氧基或C2-6鏈烯 氧基取代;和C 6-14芳基,其任選被鹵素、羥基、Ci-6烷基、Ci-6鹵代烷基、Ci-6羥基烷基、C2-6鏈烯 基、Ci-6烷氧基或C 2-6鏈烯氧基取代; L3 為NR1Q或 0, 各R1Q獨立地選自Η ; Ci-6烷基;苯基,其任選被鹵素、羥基、&-6烷基、Ci-6鹵代烷基、&-6羥 基烷基、C2-6鏈烯基、Ci-6烷氧基或C2-6鏈烯氧基取代;和芐基,其任選被鹵素、羥基、Ci-6烷基、 &一6鹵代烷基、Ci-6羥基烷基、C2-6鏈烯基、Ci-6烷氧基或C2-6鏈烯氧基取代; o、p、q和r彼此獨立地為0、1、2、3或4,條件是當(dāng)Gi為單鍵時,o+p矣0且當(dāng)G2為單鍵時,q+r ΦΟο10. 如權(quán)利要求6-9中任一項的方法,其中可溶性氟化劑(F)選自如下組:CsF、NH4F、 H2SiF6、(NH4)2SiF6、BF3-異佛酮二胺、BF 3-異丙胺、BF3-乙胺和 BF3-芐胺。11. 如權(quán)利要求6-10中任一項的方法,其中所述可溶性氟化劑在用所述硅基溶液處理 期間或緊臨用所述硅基溶液處理之后添加。12. 如權(quán)利要求6-11中任一項的方法,其中0.05-3摩爾%的氟經(jīng)由所述可溶性氟化劑 添加至所述硅基溶液中。13. 如權(quán)利要求6-11中任一項的方法,其中所述娃基溶液含有娃醇鹽,其在一個或多個 步驟中添加至反應(yīng)混合物中。14. 如權(quán)利要求1-5中任一項的軟磁粉末或由權(quán)利要求6-13中任一項的方法獲得的軟 磁粉末用于生產(chǎn)電子組件的方法。15. -種電子組件,其包括如權(quán)利要求1-5中任一項的軟磁粉末或由權(quán)利要求6-13中任 一項的方法獲得的軟磁粉末。
【文檔編號】B22F1/00GK105874547SQ201480071792
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年11月4日
【發(fā)明人】S·帕加諾, J·H·黃, R·利布舍, F·普雷希特爾, O·科赫, O·瓦茨恩貝格爾, V·克洛克
【申請人】巴斯夫歐洲公司