聚合物包覆磁粉及其制备方法、磁体技术

本发明专利技术公开了一种聚合物包覆磁粉及其制备方法、磁体，聚合物包覆磁粉包括磁粉、包覆在所述磁粉外的无机层以及包覆在所述无机层外的聚合物层。这种聚合物包覆磁粉包括磁粉、包覆在所述磁粉外的无机层以及包覆在所述无机层外的聚合物层，聚合物层增强了聚合物包覆磁粉的机械强度和绝缘强度。以本发明专利技术这种聚合物包覆磁粉为原料用高性能浇铸工艺和注塑法制备磁体时，由于聚合物层的保护，可以大幅避免无机层的破裂，从而降低了最终制得的的磁体的机械性能和绝缘性出现问题的概率。机械性能和绝缘性出现问题的概率。机械性能和绝缘性出现问题的概率。

【技术实现步骤摘要】
聚合物包覆磁粉及其制备方法、磁体


[0001]本专利技术涉及磁体
，尤其是涉及一种聚合物包覆磁粉、该聚合物包覆磁粉制得的聚合物包覆磁粉以及包括该聚合物包覆磁粉的磁体。

技术介绍

[0002]传统软磁合金材料电阻小，随频率上升涡流损耗迅速增加，极大限制了其在较高频率的使用，不能满足电子设备高频化、小型化、薄型化的发展，对磁粉芯提出的高Bs(饱和磁化强度)，高μ(磁导率)，低Ps(涡流损耗)，低Hc(矫顽力)需求。充分利用软磁合金的高饱和磁感应强度及高磁导率特性的关键是如何解决材料的低电阻率问题。
[0003]近年来随着大功率逆变器，变压器等在新能源领域的需求持续增长，软磁合金粉芯作为核心元件得到了大范围使用，但软磁合金粉芯的高磁导率的特性并未得到最好的利用。传统磁粉普遍采用表面包覆处理的工艺，如对磁粉包覆氧化物，有机物，磷酸盐等各类高电阻材料。由于传统磁粉的包覆材料机械强度相对较差，特别是在以传统磁粉为原料用高性能浇铸工艺和注塑法制备磁体时，容易因为包覆材料破裂导致制备的磁体的机械性能和绝缘性出现问题，进而导致频率上升涡流损耗较大等问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种可以解决上述问题的聚合物包覆磁粉。
[0005]此外，还有必要提供一种由上述聚合物包覆磁粉的制备方法以及包括该聚合物包覆磁粉的磁体。
[0006]一种聚合物包覆磁粉，包括磁粉、包覆在所述磁粉外的无机层以及包覆在所述无机层外的聚合物层；
[0007]所述无机层外连接有硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂的通式为NH2‑
R1‑
Si
‑
(OCH2CH3)3，
‑
R1‑
为
‑
CH2‑
(CH2)
n
‑
(C6H4)
m
‑
CH2‑
，n为0～12的自然数，m为0或1；
[0008]所述聚合物层由聚合物单体聚合形成，所述聚合物单体的通式为O＝C＝N
‑
R2‑
N＝C＝O，
‑
R2‑
为
‑
(C6H3)(CH3)
‑
、
‑
C6H4‑
(CH2)
k
‑
C6H4‑
、
‑
C6H
10
‑
CH2‑
C6H
10
‑
、
‑
CH2‑
CH3‑
C6H
10
‑
(CH3)2‑
、
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
，其中，k为0～12的自然数；
[0009]所述硅烷偶联剂和所述聚合物单体通过
‑
NH2和
‑
N＝C＝O共价结合形成
‑
NH
‑
CO
‑
NH
‑
。
[0010]在一个实施例中，所述聚合物单体选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种。
[0011]在一个实施例中，所述硅烷偶联剂选自3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ－二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、N
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷和3
‑
(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0012]在一个实施例中，所述无机层外修饰有
‑
OH，所述无机层通过
‑
OH与所述硅烷偶联剂结合。
[0013]在一个实施例中，所述磁粉为纯Fe粉、Fe
‑
Ni
‑
Co系金属粉末、Fe
‑
Ni系金属粉末、Fe
‑
Si
‑
Al系金属粉末、Fe
‑
Co系金属粉末、Fe
‑
Si系金属粉末、Fe
‑
P系金属粉末、Fe3O4粉末或Fe
‑
Cr系金属粉末，且所述磁粉的粒径为10μm～200μm；
[0014]所述无机层的材料为二氧化硅、硅酸盐、磷酸盐或硼酸盐所述无机层的厚度为30nm～300nm。
[0015]一种上述的聚合物包覆磁粉的制备方法，包括如下步骤：
[0016]提供无机包覆磁粉，所述无机包覆磁粉包括磁粉以及包覆在所述磁粉外的无机层，所述无机层外修饰有
‑
OH；
[0017]将所述无机包覆磁粉、硅烷偶联剂以及有机溶剂混合，充分反应使得所述无机层通过
‑
OH与所述硅烷偶联剂结合，得到半成品，其中，所述硅烷偶联剂的通式为NH2‑
R1‑
Si(OCH2CH3)3，
‑
R1‑
为
‑
CH2‑
(CH2)
n
‑
(C6H4)
m
‑
CH2‑
，n为0～12的自然数，m为0或1；
[0018]将所述半成品、聚合物单体、催化剂以及分散系混合，充分反应使得所述硅烷偶联剂和所述聚合物单体通过
‑
NH2和
‑
N＝C＝O共价结合形成
‑
NH
‑
CO
‑
NH
‑
，得到所需要的聚合物包覆磁粉，其中，所述聚合物单体的通式为O＝C＝N
‑
R2‑
N＝C＝O，
‑
R2‑
为
‑
(C6H3)(CH3)
‑
、
‑
C6H4‑
(CH2)
k
‑
C6H4‑
、
‑
C6H
10
‑
CH2‑
C6H
10
‑
、
‑
CH2‑
CH3‑
C6H
10
‑
(CH3)2‑
、
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
，其中，k为0～12的自然数。
[0019]在一个实施例中，所述将所述无机包覆磁粉、硅烷偶联剂以及有机溶剂混合的操作中，所述无机包覆磁粉和所述硅烷偶联剂的质量比为100～200：4.5；
[0020]所述有机溶剂选自丙酮、甲基丁酮、乙二醇单乙醚和N
‑
甲基吡咯烷酮等中的至少一种。
[0021]在一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物包覆磁粉，其特征在于，包括磁粉、包覆在所述磁粉外的无机层以及包覆在所述无机层外的聚合物层；所述无机层外连接有硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂的通式为NH2‑
R1‑
Si
‑
(OCH2CH3)3，
‑
R1‑
为
‑
CH2‑
(CH2)
n
‑
(C6H4)
m
‑
CH2‑
，n为0～12的自然数，m为0或1；所述聚合物层由聚合物单体聚合形成，所述聚合物单体的通式为O＝C＝N
‑
R2‑
N＝C＝O，
‑
R2‑
为
‑
(C6H3)(CH3)
‑
、
‑
C6H4‑
(CH2)
k
‑
C6H4‑
、
‑
C6H
10
‑
CH2‑
C6H
10
‑
、
‑
CH2‑
CH3‑
C6H
10
‑
(CH3)2‑
、
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
，其中，k为0～12的自然数；所述硅烷偶联剂和所述聚合物单体通过
‑
NH2和
‑
N＝C＝O共价结合形成
‑
NH
‑
CO
‑
NH
‑
。2.根据权利要求1所述的聚合物包覆磁粉，其特征在于，所述聚合物单体选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种。3.根据权利要求2所述的聚合物包覆磁粉，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ－二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、N
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷和3
‑
(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的聚合物包覆磁粉，其特征在于，所述无机层外修饰有
‑
OH，所述无机层通过
‑
OH与所述硅烷偶联剂结合。5.根据权利要求4所述的聚合物包覆磁粉，其特征在于，所述磁粉为纯Fe粉、Fe
‑
Ni
‑
Co系金属粉末、Fe
‑
Ni系金属粉末、Fe
‑
Si
‑
Al系金属粉末、Fe
‑
Co系金属粉末、Fe
‑
Si系金属粉末、Fe
‑
P系金属粉末、Fe3O4粉末或Fe
‑
Cr系金属粉末，且所述磁粉的粒径为10μm～200μm；所述无机层的材料为二氧化硅、硅酸盐、磷酸盐或硼酸盐所述无机层的厚度为30nm～300nm。6.一种如权利要求4或5所述的聚合物包覆磁粉的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李士成，童蓉，岳风树，张萌，
申请(专利权)人：深圳市优宝新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：