[发明专利]一种高密度合金磁芯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高密度合金磁芯及其制备方法。本发明的高密度合金磁芯的制备方法包括以下步骤：1)将金属氧化物粉末与烧结助剂混合，得到预制坯体粉末；2)将预制坯体粉末和树脂混合，进行造粒、干燥和压制，得到中空结构的预制坯体；3)将磁粉与树脂混合，得到烧结收缩率小于预制坯体粉末的磁芯粉末；4)将预制坯体放入模具，再将磁芯粉末注入模具和预制坯体内压制得到复合坯体，进行排胶和烧结，再将磁芯分离，即得高密度合金磁芯。本发明通过对材料成分和制备工艺进行改进，制备得到一种密度高、尺寸精度高的合金磁芯，且在密度和尺寸精度提高的同时生产成本不会增加，完全满足高频化、大电流的电源电感器件的应用需求。

技术领域

本发明涉及磁芯技术领域，具体涉及一种高密度合金磁芯及其制备方法。

背景技术

随着电子技术的发展，电源的电流要求越来越高，合金磁芯具有远大于铁氧体磁芯的饱和磁化强度，更加符合电源对于器件的要求，因此合金磁芯的应用越来越广。合金磁芯通常属于磁粉芯，密度越高合金磁芯的性能越优越。然而，常规的合金磁芯是通过压制、切削和热处理制成，热处理过程中由于树脂的分解以及合金材料在高温下的挥发，会导致合金磁芯密度下降，且随着压制密度的提升密度降低的趋势越明显，最终导致制备的合金磁芯无法达到预期性能。

以上陈述仅仅是提供与本发明有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种高密度合金磁芯。

本发明的目的之二在于提供一种上述高密度合金磁芯的制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种高密度合金磁芯的制备方法包括以下步骤：

1)将氧化铁粉末、氧化铝粉末、氧化镁粉末、NiZn铁氧体粉末、MnZn铁氧体粉末中的至少一种金属氧化物粉末加入混合装置，再将氧化铋、氧化铜、氧化钙中的至少一种作为烧结助剂加入混合装置，进行混合，得到预制坯体粉末；

2)将预制坯体粉末和树脂混合，进行造粒、干燥和压制，得到中空结构的预制坯体；

3)将FeSiCr粉末、FeSiAl粉末、FeSi粉末、FeNi粉末中的至少一种作为磁粉与树脂混合，得到烧结收缩率小于预制坯体粉末的磁芯粉末；

4)将预制坯体放入模具，再将磁芯粉末注入模具和预制坯体内部的孔洞中，压制得到复合坯体，进行排胶和烧结，再将磁芯分离，即得高密度合金磁芯。

优选的，步骤1)所述金属氧化物粉末、烧结助剂的质量比为1:0.04～1:0.06。

优选的，步骤1)所述预制坯体粉末的烧结温度小于850℃，烧结收缩率大于18％。

优选的，步骤2)所述预制坯体粉末、树脂的质量比为1:0.01～1:0.10。

优选的，步骤2)所述树脂为聚乙烯醇树脂(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)、丙烯酸树脂中的至少一种。

优选的，步骤2)所述预制坯体的密度为理论密度的50％～65％。

优选的，步骤3)所述磁粉的粒径为6μm～55μm，磁粉表面包覆有厚度5nm～15nm的镀层，镀层为Ti镀层、Al镀层、Cr镀层或Ca镀层。

优选的，步骤3)所述树脂为聚乙烯醇树脂(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)、丙烯酸树脂中的至少一种。

优选的，步骤3)所述磁粉、树脂的质量比为1:0.001～1:0.008。

优选的，步骤3)所述磁芯粉末的烧结收缩率小于步骤1)所述预制坯体粉末的1/18。

优选的，步骤3)所述磁芯粉末的烧结收缩率小于1％。