一種用于變壓器的鐵氧體磁芯材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于變壓器的鐵氧體磁芯材料，由以下重量份的原料制備制成：藻酸并二醇酯0.2?0.3、硅烷偶聯(lián)劑kh5502.4?3、聚酰胺樹脂3?3.2、二苯基二羥基硅烷0.3?0.4、硅酸鈉2.3?3、硅溶膠1.3?2、聚乙烯醇1?1.5、二硫化鉬1.3?2、氧化硅9.5?11、聚氧乙烯甘油醚0.3?0.4、硅膠1.6?2、乙醇0.5?1、氧化鋁12?15、三氧化二鐵48?53、氧化鋅19?22、氧化錳25?28、滑石粉2?3、磁性碳粉2.2?2.6、納米氧化鑭1?1.4、去離子水適量；本發(fā)明的鐵氧體的磁性高、可靠性強(qiáng)，使用在變壓器上能夠延長電機(jī)的使用壽命，使用方便，機(jī)械性能強(qiáng)，值得推廣。
【專利說明】
一種用于變壓器的鐵氧體磁芯材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鐵氧體材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于變壓器的鐵氧體磁芯材料。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，金屬磁粉芯被廣泛應(yīng)用于線路濾波器、輸出電感和開關(guān)電源等領(lǐng)域，金屬磁粉芯是將磁性粉末顆粒與非磁性絕緣介質(zhì)混合均勻后壓制成型的一類軟磁材料，主要分為鐵粉芯、鐵硅磁粉芯、高磁通磁粉芯、鐵硅鋁磁粉芯、鐵硅鎳磁粉芯、鐵鎳鉬磁粉芯和非晶納米晶磁粉芯。將鐵磁性粉末顆粒與絕緣介質(zhì)混合后，進(jìn)行壓制而得到的一種軟磁復(fù)合材料稱為金屬磁粉芯。鐵磁性粉末顆粒經(jīng)過絕緣包覆后在其表面生成了一層絕緣介質(zhì)膜，可以有效的提高磁粉芯的電阻率，降低渦流損耗，因此金屬磁粉芯適用于較高的頻率下，金屬磁粉芯已經(jīng)成為軟磁材料重要的組成部分，由于其具有較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、良好的頻率特性和恒導(dǎo)磁等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中，磁粉芯作為電感濾波器、扼流線圈被廣泛的應(yīng)用于電子通訊、雷達(dá)、電源開關(guān)等設(shè)備。隨著通信技術(shù)和電子產(chǎn)品數(shù)字化的發(fā)展，對(duì)軟磁鐵氧體和元件提出了新的要求，現(xiàn)在電子通訊行業(yè)需要鐵氧體磁芯具有低磁芯損耗和高磁導(dǎo)率，以滿足現(xiàn)在電器設(shè)備的微型化和高效率的要求，現(xiàn)有的磁芯難以滿足上述要求，目前，隨著電路的不斷升級(jí)，電路中的電子元件要求電流更高，需要磁導(dǎo)率高、飽和磁通密度高、附加電流偏磁場后磁導(dǎo)率下降小的磁性元件。金屬磁體相對(duì)鐵氧體磁體有更高的飽和磁通密度，金屬材料被當(dāng)作磁體的主體材料作為新的使用對(duì)象。但隨著電子產(chǎn)品的小型化、輕薄化發(fā)展，要求電子零件也隨之小型化、輕薄化。然而隨著磁體的小型化，金屬材料中高磁導(dǎo)率的材料往往存在絕緣阻抗低、機(jī)械強(qiáng)度低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種用于變壓器的鐵氧體磁芯材料。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種用于變壓器的鐵氧體磁芯材料，由以下重量份的原料制備制成:藻酸并二醇酯
0.2-0.3,硅烷偶聯(lián)劑kh5502.4-3、聚酰胺樹脂3_3.2、二苯基二羥基硅烷0.3-0.4、硅酸鈉2.3-3、硅溶膠1.3-2、聚乙烯醇1-1.5、二硫化鉬1.3-2、氧化硅9.5-11、聚氧乙烯甘油醚0.3-
0.4、硅膠1.6-2、乙醇0.5-1、氧化鋁12-15、三氧化二鐵48-53、氧化鋅19-22、氧化錳25-28、滑石粉2-3、磁性碳粉2.2-2.6、納米氧化鑭1-1.4、去離子水適量。
[0005]所述一種用于變壓器的鐵氧體磁芯材料，由以下具體步驟制備制成:
(1)將三氧化二鐵、氧化鋁、氧化錳、氧化鋅和氧化硅混合，然后加到球磨機(jī)中磨成細(xì)粉，將硅烷偶聯(lián)劑kh550用去離子水稀釋成溶度為4-6%的溶液，再加入二苯基二羥基硅烷、乙醇、聚氧乙烯甘油醚和藻酸并二醇酯混合均勻，加熱至50-60 °C時(shí)加入磁性碳粉和納米氧化鑭以600-800轉(zhuǎn)/分下攪拌分散6-10min，冷卻后備用；
(2)將上述制備的納米混合液體噴涂到細(xì)粉中，再將細(xì)粉置于烘箱中于110-120°C下烘30-45min，然后在230-250°C下烘7-10min，隨后冷卻至室溫；
(3)將聚酰胺樹脂加熱至熔融，再加入滑石粉、二硫化鉬和硅膠攪拌均勻，在和步驟(2)制備的產(chǎn)物混合攪拌均勻，之后加到造粒機(jī)中制成100-200目占30Wt%，200-300目占40Wt%，300-400目占20Wt%，400目以上占10Wt%的比例進(jìn)行粒徑配比備用；
(4)將硅酸鈉加入10倍量的去離子水稀釋，再加入硅溶膠、聚乙烯醇攪拌均勻，將步驟(3)制備的顆粒加入其中抽真空使真空超過-0.9個(gè)大氣壓，保持3分鐘，后取出，烘干，放入模具內(nèi)，在磁場中取向并在1.5-2GPa下壓制成坯體，在氬氣保護(hù)下1000-1200 °C下燒結(jié)，保溫2-2.5h，在700-750 °C下回火1-1.5h，即可得到。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明將金屬磁粉混合研磨成細(xì)粉，使成分之間分散均勻，性能穩(wěn)定，且將本身具有防腐蝕性、抗高溫氧化性和熱穩(wěn)定性的氧化鑭和磁性碳粉涂覆在大幅度提高了磁芯材料的力學(xué)性能、抗震性、高韌性和抗劃傷性能，再采用絕緣粘結(jié)物質(zhì)包覆在其表面，在不影響磁芯高磁通量的情況下，增強(qiáng)了顆粒之間的結(jié)合強(qiáng)度，并且阻隔顆粒間的渦流，降低了磁芯材料的渦流損耗，采用不同的粒徑配比使燒結(jié)時(shí)尺寸穩(wěn)定性好，體積收縮性小，尺寸精確性高，最后作進(jìn)一步的絕緣處理，在不改變磁導(dǎo)率的情況下提高了絕緣性，降低了磁芯損耗，本發(fā)明的鐵氧體的磁性高、可靠性強(qiáng)，使用在變壓器上能夠延長電機(jī)的使用壽命，使用方便，機(jī)械性能強(qiáng)，值得推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0007]—種用于變壓器的鐵氧體磁芯材料，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:藻酸并二醇酯0.2、硅烷偶聯(lián)劑kh5502.4、聚酰胺樹脂3、二苯基二羥基硅烷0.3、硅酸鈉2.3、硅溶膠1.3、聚乙烯醇1、二硫化鉬1.3、氧化硅9.5、聚氧乙烯甘油醚0.3、硅膠1.6、乙醇0.5、氧化鋁12、三氧化二鐵48、氧化鋅19、氧化錳25、滑石粉2、磁性碳粉2.2、納米氧化鑭1、去離子水適量。
[0008]所述一種用于變壓器的鐵氧體磁芯材料，由以下具體步驟制備制成:
(1)將三氧化二鐵、氧化鋁、氧化錳、氧化鋅和氧化硅混合，然后加到球磨機(jī)中磨成細(xì)粉，將硅烷偶聯(lián)劑kh550用去離子水稀釋成溶度為4%的溶液，再加入二苯基二羥基硅烷、乙醇、聚氧乙烯甘油醚和藻酸并二醇酯混合均勻，加熱至50 °C時(shí)加入磁性碳粉和納米氧化鑭以600轉(zhuǎn)/分下攪拌分散6min，冷卻后備用；
(2)將上述制備的納米混合液體噴涂到細(xì)粉中，再將細(xì)粉置于烘箱中于110°C下烘30min，然后在230 °C下烘7min，隨后冷卻至室溫；
(3)將聚酰胺樹脂加熱至熔融，再加入滑石粉、二硫化鉬和硅膠攪拌均勻，在和步驟(2)制備的產(chǎn)物混合攪拌均勾，之后加到造粒機(jī)中制成100目占30Wt%，200目占40Wt%，300目占20fft%,400目以上占10Wt%的比例進(jìn)行粒徑配比備用；
(4)將硅酸鈉加入10倍量的去離子水稀釋，再加入硅溶膠、聚乙烯醇攪拌均勻，將步驟
(3)制備的顆粒加入其中抽真空使真空超過個(gè)大氣壓，保持3分鐘，后取出，烘干，放入模具內(nèi)，在磁場中取向并在1.5GPa下壓制成坯體，在氬氣保護(hù)下1000 °C下燒結(jié)，保溫2h，在700 °C下回火Ih，S卩可得到。
[0009]按照具體實(shí)施例制備的軟磁鐵氧體材料，對(duì)其進(jìn)行性能測試，結(jié)果如下: 抗拉強(qiáng)度為1681磁化強(qiáng)度為26541112/1^，最大磁芯損耗(1001((3、2001111'):3181(￥/1113，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.2T，矯頑力為8.20e，居里溫度為> 240 °C。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于變壓器的鐵氧體磁芯材料，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:藻酸并二醇酯0.2-0.3、硅烷偶聯(lián)劑kh5502.4-3、聚酰胺樹脂3_3.2、二苯基二羥基硅烷0.3-0.4、硅酸鈉2.3-3、硅溶膠1.3-2、聚乙烯醇1-1.5、二硫化鉬1.3-2、氧化硅9.5_11、聚氧乙烯甘油醚0.3-0.4、硅膠1.6-2、乙醇0.5-1、氧化鋁12-15、三氧化二鐵48-53、氧化鋅19-22、氧化錳25-28、滑石粉2-3、磁性碳粉2.2-2.6、納米氧化鑭1-1.4、去離子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于變壓器的鐵氧體磁芯材料，其特征在于，由以下具體步驟制備制成: (1)將三氧化二鐵、氧化鋁、氧化錳、氧化鋅和氧化硅混合，然后加到球磨機(jī)中磨成細(xì)粉，將硅烷偶聯(lián)劑kh550用去離子水稀釋成溶度為4-6%的溶液，再加入二苯基二羥基硅烷、乙醇、聚氧乙烯甘油醚和藻酸并二醇酯混合均勻，加熱至50-60 °C時(shí)加入磁性碳粉和納米氧化鑭以600-800轉(zhuǎn)/分下攪拌分散6-10min，冷卻后備用； (2)將上述制備的納米混合液體噴涂到細(xì)粉中，再將細(xì)粉置于烘箱中于110-120°C下烘30-45min，然后在230-250°C下烘7-10min，隨后冷卻至室溫； (3)將聚酰胺樹脂加熱至熔融，再加入滑石粉、二硫化鉬和硅膠攪拌均勻，在和步驟(2)制備的產(chǎn)物混合攪拌均勻，之后加到造粒機(jī)中制成100-200目占30Wt%，200-300目占40Wt%，300-400目占20Wt%，400目以上占10Wt%的比例進(jìn)行粒徑配比備用； (4)將硅酸鈉加入10倍量的去離子水稀釋，再加入硅溶膠、聚乙烯醇攪拌均勻，將步驟(3)制備的顆粒加入其中抽真空使真空超過-0.9個(gè)大氣壓，保持3分鐘，后取出，烘干，放入模具內(nèi)，在磁場中取向并在1.5-2GPa下壓制成坯體，在氬氣保護(hù)下1000-1200 °C下燒結(jié)，保溫2-2.5h，在700-750 °C下回火1-1.5h，即可得到。
【文檔編號(hào)】H01F1/34GK105976970SQ201610149064
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】徐杰, 周福林, 張文軍, 張文獻(xiàn), 曾性儒, 王玉志, 董文龍
【申請(qǐng)人】天長市昭田磁電科技有限公司