[发明专利]一种用于一体成型电感的FeSiCr颗粒料及其制备方法

说明书

本发明属于磁性功能材料技术领域，具体涉及一种用于一体成型电感及其FeSiCr颗粒料的制备方法，以FeSiCr合金粉末为原料经磷酸钝化、初次烘烤、配胶、包覆胶料、造粒、风干、二次烘烤、混料后制成，所述配胶原料为有机溶剂、二氧化硅包覆纳米氮化铝、甲基苯基硅树脂、环氧树脂、环氧树脂固化剂。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中制备方法条件可控，二氧化硅包覆纳米氮化铝具有较好的润滑性和导热性，在颗粒料表面形成膜层增强颗粒料的机械强度、导热性和耐储存稳定性，所得电感坯体，减少在坯体成型过程中的破损，使其具有高密度、高阻率和高饱和磁感应强度，稳定性好，适于一体成型电感的批量生产。

技术领域

本发明属于磁性功能材料技术领域，具体涉及一种用于一体成型电感及其FeSiCr颗粒料的制备方法。

背景技术

一体成型电感包括座体和绕组本体，所述座体为将绕组本体埋入金属磁性粉末内部压铸而成，其结构特征满足电子产品不断小型化的发展要求，广泛应用于电脑主板、显卡、工控机、服务器上、手机、平板电脑及汽车电子产品中；一体成型电感具有高饱和磁通密度(Bs)，在电路中的主要的作用是滤波、振荡、延迟、陷波等，还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用，微型电感已经成为高端电子制造行业中关键器件，随着自动化控制技术、智能终端等电子制造领域的进步，电子器件日益向小型化、高性能、高速化发展，这就促使软磁材料进一步向超细、高磁导率和低损耗发展；铁硅铬软磁合金粉末具有高感量、耐饱和电流特性好、绝缘阻抗高及不生锈等特点，广泛应用于小体积、高频率、大功率的一体成型电感类器件，铬的添加能够提高合金的电阻率和耐腐蚀性、降低磁各向异性，还能改善合金的抗氧化性，现有技术中通过优化铁硅铬颗粒料的制备条件，是铁硅铬颗粒具有更低的损耗和更好的饱和特性；为了优化铁硅铬颗粒粉末的性质，申请号为201610271045.1的专利文件公开了一种耐高温磁粉制备方法，以铁硅铬为主料，用磷酸的丙酮溶液钝化处理后晾干，然后烘烤后得到处理粉料，再加入环氧树脂、酚醛多环氧树脂及有机溶液搅拌处理后进行烘烤，得到耐高温磁粉，由于环氧树脂和酚醛树脂协同作用，在铁硅铬粉表面形成均匀的树脂薄膜以起到防氧化特性，从而以提高磁粉的耐高温性能，可在190℃的环境中使用，同时具有优异的电磁特性。申请号为201611237409.0的专利文件中公开了一种软磁合金材料及其制备方法，通过Fe系合金的粗细颗粒的混合能在降低损耗的同时确保填充密度，进而保证磁导率；其在一定浓度的磷酸盐或者硝酸盐溶液中反应，Fe系合金与溶液发生钝化反应，在合金材料的表面生成金属盐钝化膜层，可增加合金颗粒间的绝缘损耗，具有该钝化膜层的干燥颗粒粉末与水、树脂、含硅溶液等制浆后二次造粒、进而压制、热处理后制得合金材料；通过使合金粉末表面产生金属盐类钝化膜层，含硅材料的填充可增加合金颗粒间的绝缘性，从而减小合金材料在交变电流下的涡流损耗，该申请的软磁合金材料的损耗在100kHz/100mT条件下为1000mW/cm³左右，而在减小损耗的同时，起始磁导率保持在50左右，其中，水溶性树脂可为PVA、水溶性硅树脂或者水溶性丙烯酸树脂，含硅水溶液为二氧化硅水溶液或水玻璃，通过控制水溶性树脂和含硅水溶液的添加量，使得浆料的性能适于喷雾干燥，进而使干燥粉末的颗粒表面具有金属盐钝化膜层，合金颗粒与合金颗粒之间有硅颗粒间隔填充，增加颗粒间的绝缘性，从而降低损耗，其中水溶性树脂起到的作用是与底材有效附着，固化后具有较好的绝缘性和抗腐蚀性，但是在实际应用中，二氧化硅水溶液或水玻璃在干燥过程中体积收缩较大，所形成的膜层容易开裂，而膜层开裂会在采用粉末压实工艺制备电感磁芯时晶界密度均匀性差，在膜层的树脂老化过程中会加速出现裂纹，进而会出现电磁性能快速恶化、机械性能下降的问题，导致一体成型电感的可靠性无法保证，无法满足在添加高温潜伏性固化剂制成的颗粒在常温环境下能储存约1年的要求，因此，需要对如何提高一体成型电感的可靠性，保证其储存性能需要进一步研究。

发明内容