一种软磁合金磁片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种软磁合金磁片及其制备方法和应用。所述制备方法包括以下步骤：(1)将热固性树脂、热塑性树脂、溶剂、固化剂和经过绝缘包覆的软磁合金粉末混合，得到流延浆料；(2)将步骤(1)所述流延浆料依次进行脱泡和流延烘干处理，得到所述软磁合金磁片。本发明专利技术通过采用热固性树脂及其他添加剂与软磁合金粉末混合，流延烘干得到了一种高饱和磁感应强度、低损耗，同时其经过低温烘烤充分固化后得到具有一定硬度且可耐温度高于160℃的软磁合金磁片，其优势在于利用热固性树脂的高温固化特性，使磁片达到坚硬化，避免了传统叠层工艺高温烧结后绝缘包覆层失效而导致的损耗升高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种软磁合金磁片及其制备方法和应用
本专利技术属于磁性材料的
，涉及一种软磁合金磁片及其制备方法和应用。
技术介绍
随着电子电力的迅猛发展，对大功率大电流电感的需求越来越大，而在大功率、大电流应用中，低损耗，低成本、高转换效率的合金磁性材料越来越受到人们的亲睐。而电子小型化集成化的趋势越来越明晰，传统绕线和一体成型工艺已越来越不能满足发展要求，因此发展薄膜功率电感成为必然趋势，而软磁合金粉料在经过绝缘包覆后很难进行高温烧结而不破坏绝缘包覆层。鉴于此，本专利技术开发了一种应用于制作薄膜功率电感的软磁合金磁片，其主要特点是不需要进过600-800℃的高温烧结，只需要低温烘烤就能进行固化，并且固化后能达到160℃以上的耐高温要求。目前关于软磁合金次磁片的制备工艺类似于制备LTCC生带的制浆流延工艺。但是LTCC因为是通过低温烧结使磁体致密化，制浆一般采用的都是热塑性树脂作为粘合剂，并且其采用的介电陶瓷粉密度低，制成的浆料相对软磁合金没那么容易沉降，就工艺难度而言相对容易。CN110790568A公开了一种低介LTCC生瓷带及其制备方法和用途，其由粉体、溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂组成，所述粉体的质量分数为40～60％，其是由10～40wt％玻璃材料、1～10wt％低熔点氧化物烧结助剂和余量的陶瓷材料制备而成的，所述陶瓷材料的化学组成为Zn2-xSiO4-x，其中x＝0.05～0.3。CN108623288A公开了一种氧化铍陶瓷流延成型浆料及其生产方法。针对现有技术还未见有氧化铍陶瓷流延成型浆料及其制备方法，无法制备性能更好的氧化铍陶瓷的问题，本文献提供一种氧化铍陶瓷流延成型浆料，浆料的组成为：按重量百分比计，粉体50％～70％，有机溶剂30％～50％，所述粉体为氧化铍粉体、二氧化硅粉体和氧化镁粉体的混合物，所述有机溶剂为邻苯二甲酸酯、甲苯、丁酮、异丙醇、磷酸酯类阴离子乳化剂和聚乙烯醇缩丁醛的混合物。上述两篇文献分别介绍了一种生瓷带的配方及制备方法，但是所制备的磁片均需要进行高温烧结，配方属于热塑性体系，且固含量低，配方及流延工艺相对简单。因此如何得到一种高饱和磁感应强度、低损耗同时具有一定硬度且可耐较高温度的软磁合金磁片，是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种软磁合金磁片及其制备方法和应用。本专利技术通过采用热固性树脂及其他添加剂与软磁合金粉末混合，流延烘干得到了一种高饱和磁感应强度、低损耗的具有一定硬度且可耐温度高于160℃的软磁合金磁片，其优势在于利用热固性树脂的高温固化(一般可以是150～220℃)特性，使磁片达到坚硬化，避免了传统叠层工艺高温烧结后绝缘包覆层失效而导致的损耗升高的问题。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种软磁合金磁片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将热固性树脂、热塑性树脂、溶剂、固化剂和经过绝缘包覆的软磁合金粉末混合，得到流延浆料；(2)将步骤(1)所述流延浆料依次进行脱泡和流延烘干处理，得到所述软磁合金磁片。本专利技术中，软磁合金粉末的绝缘包覆包括用二氧化硅和磷酸溶液对软磁性粉末进行包覆，其中二氧化硅的中值粒径小于1μm，例如0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm或0.9μm等，经过绝缘包覆的软磁合金粉末，其优势为可大大提高所制备的磁片电阻率，有效降低产品涡流损耗，同时使所制备的薄膜功率电感端头电镀时不易产生爬镀。本专利技术所提供的制备方法，通过将热固性树脂与热塑性树脂和绝缘包覆后的软磁合金粉末相互配合使用，一方面利用热固性树脂的高温固化特性，使磁片达到坚硬化，避免了传统叠层工艺高温烧结后绝缘包覆层失效而导致的损耗升高的问题，另一方面，热塑性树脂起到了架桥交联软磁合金粉与热固性树脂的作用，三者相互协同作用，既使流延后磁片更容易成膜，且质地柔软，固化后磁片在160℃也能保持固化后的强度；同时利用流延工艺，使磁片膜厚均匀，既保持了一定的柔软性、延展性，又不至于过脆，同时本专利技术所采用的配方，可以使得浆料的固含量较高，这样避免了流延工艺不当，导致的膜质强度差甚至不成膜，或者成膜后的膜质太脆，使得磁片难以进行收卷或者无法进行后续加工等问题。通过本专利技术所提供的制备方法制备得到的软磁合金磁片，具有高饱和磁感应强度、低损耗，同时其经过充分固化后具有一定硬度且可耐160℃以上的温度。本专利技术中，选用软磁合金粉末，而不是其他的如铁氧体材料，是因为软磁合金粉末具有更大的饱和磁通密度，更有利于通大电流，对于制备在大电流下工作的功率电感具有铁氧体无法企及的优势，并且铁氧体在频率约1MHz以上时其磁导率会急剧下降，损耗大幅上升，而软磁合金材料在100MHz以上仍能保持较高的磁导率和较低的损耗，更符合越来越高频化的应用趋势。本专利技术中，如果制备流延浆料时，不加入热固性树脂，就无法实现所制备磁片加热固化以达到160℃高温下依然保持硬化状态的效果，无法达到功率电感特定高温环境的使用要求，而如果不加入热塑性树脂，又使得浆料流延时不易成膜，并且所制得薄膜膜质柔韧性差，不易收卷和裁切。优选地，步骤(1)所述流延浆料中还包括增塑剂、分散剂或固化剂促进剂中的任意一种或至少两种的组合。优选地，步骤(1)所述流延浆料中，经过绝缘包覆的软磁合金粉末的重量占比为82～91wt％，例如82wt％、83wt％、85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％、90wt％或91wt％等，优选为85～91wt％。本专利技术中，经过绝缘包覆的软磁合金粉末的重量即为流延浆料的固含量，当其重量占比在85～91wt％时，更有利于保证磁片具有较高的磁导率。优选地，步骤(1)所述流延浆料中，热固性树脂的重量占比为1.5～4wt％，例如1.5wt％、2wt％、3wt％或4wt％等。优选地，步骤(1)所述流延浆料中，热塑性树脂的重量占比为1～2wt％，例如1wt％、1.2wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.8wt％或2wt％等。优选地，步骤(1)所述流延浆料中，分散剂的重量占比为0～0.6wt％，例如0wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％或0.6wt％等。优选地，步骤(1)所述流延浆料中，溶剂的重量占比为6～10wt％，例如6wt％、7wt％、8wt％、9wt％或10wt％等。优选地，步骤(1)所述流延浆料中，固化剂的重量占比为0.5～0.7wt％，例如0.5wt％、0.6wt％或0.7wt％等。优选地，步骤(1)所述流延浆料中，增塑剂的重量占比为0～0.6wt％，例如0wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％或0.6wt％等。优选地，步骤(1)所述流延浆料中，固化剂促进剂的重量占比为0～0.25wt％，例如0wt％、0.1wt％、0.15wt％、0.25wt％或0.25wt％等。优选地，步骤(1)所述热固性树脂包括双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂。优选地，步骤(1)所述热塑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软磁合金磁片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：/n(1)将热固性树脂、热塑性树脂、溶剂、固化剂和经过绝缘包覆的软磁合金粉末混合，得到流延浆料；/n(2)将步骤(1)所述流延浆料依次进行脱泡和流延烘干处理，得到所述软磁合金磁片。/n

【技术特征摘要】
1.一种软磁合金磁片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将热固性树脂、热塑性树脂、溶剂、固化剂和经过绝缘包覆的软磁合金粉末混合，得到流延浆料；
(2)将步骤(1)所述流延浆料依次进行脱泡和流延烘干处理，得到所述软磁合金磁片。


2.根据权利要求1所述的软磁合金磁片的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述流延浆料中还包括增塑剂、分散剂或固化剂促进剂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述流延浆料中，经过绝缘包覆的软磁合金粉末的重量占比为82～91wt％，优选为85～91wt；
优选地，步骤(1)所述流延浆料中，热固性树脂的重量占比为1.5～4wt％；
优选地，步骤(1)所述流延浆料中，热塑性树脂的重量占比为1～2wt％；
优选地，步骤(1)所述流延浆料中，分散剂的重量占比为0～0.6wt％；
优选地，步骤(1)所述流延浆料中，溶剂的重量占比为6～10wt％；
优选地，步骤(1)所述流延浆料中，固化剂的重量占比为0.5～0.7wt％；
优选地，步骤(1)所述流延浆料中，增塑剂的重量占比为0～0.6wt％；
优选地，步骤(1)所述流延浆料中，固化剂促进剂的重量占比为0～0.25wt％。


3.根据权利要求2所述的软磁合金磁片的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述热固性树脂包括双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂；
优选地，步骤(1)所述热塑性树脂包括聚乙烯醇缩丁醛酯和/或聚甲基丙烯酸甲酯；
优选地，步骤(1)所述分散剂包括蓖麻油、工业鱼油或三油酸甘油酯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述溶剂包括无水乙醇、异丙醇、乙酸乙酯或丁酮中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述固化剂包括间苯二甲胺、异氟尔酮二胺、二乙基甲苯二胺或双氰胺中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述增塑剂包括邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二丁酯或多个羟基官能团的聚醚化合物中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述固化剂促进剂包括2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或水杨酸中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述经过绝缘包覆的软磁合金粉末中的软磁合金粉末的中值粒径为4～15μm；
优选地，步骤(1)所述经过绝缘包覆的软磁合金粉末中的软磁合金粉末包括铁镍粉末、铁硅铝粉末或铁硅铬粉末中的任意一种或至少两种的组合。


4.根据权利要求1-3任一项所述的软磁合金磁片的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述脱泡的真空度为-0.07～-0.096Mpa；
优选地，步骤(2)所述脱泡的时间为5～20min；
优选地，经过步骤(2)所述脱泡后的浆料的粘度为2000～3000cps；
优选地，步骤(2)所述流延处理的过程中供料系统的搅拌速度为3～5rpm/min。
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱权，於扬栋，王雷杰，易康，王菲，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33