一种磁合金环低应力防水封装的方法技术

本发明专利技术涉及软磁材料封装技术领域，尤其涉及一种磁合金环低应力防水封装的方法；方法包括步骤：磁合金环的内径和外径采用FRP管进行支撑，将硅凝胶涂覆于磁合金环的两个端面形成SiO2薄膜层，使用环氧树脂和玻璃纤维布对SiO2薄膜层进行包裹形成固化层；将被固化层包裹的磁合金环放置在模具中，采用真空压力环氧浸渍工艺向模具的内腔注入固化液，经加热固化后拆除模具，实现磁合金环低应力防水封装。采用真空压力环氧浸渍工艺可以有效去除环氧树脂内部的气体，固化后形成的隔离层内部无气泡等缺陷，形成可靠的密封层；防水封装之前，在磁合金环的表面形成的SiO2薄膜层，隔离了后续工艺实施过程中环氧树脂的渗透，降低了工艺的实施对磁环高频性能的影响。磁环高频性能的影响。磁环高频性能的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种磁合金环低应力防水封装的方法


[0001]本专利技术涉及软磁材料封装
，尤其涉及一种磁合金环低应力防水封装的方法。

技术介绍

[0002]由于磁合金环在高重复频率和高占空比工作时，磁环会产生大量的热量，一般会采用直接浸泡在循环的去离子水中冷却。为防止磁合金环与去离子水接触产生锈蚀和高压放电，需要在磁合金盘表面进行防水封装处理。
[0003]但是目前工业用的磁环对磁环性能要求不高，且尺寸较小，所以一般采用直接将磁环浸泡环氧树脂中，利用超声技术，让环氧充分渗透进入磁环层间隙，之后将磁环风干加温固化，得到的磁环具备较好的机械强度和防水特点，但磁环性能下降非常严重。第二种常用的工艺是采用手工的环氧树脂和玻璃纤维布固化工艺，缺点是由于磁环端面面积大，磁环出现气泡或者针眼的风险高，封装层厚度不可控，表面不平整，不合适粒子加速器等高端设备的使用。
[0004]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种磁合金环低应力防水封装的方法，旨在解决现有磁合金环防水封装处理存在磁环性能下降严重、封装层厚度不可控，封装层内存在气泡或者针眼以及表面不平整等问题。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种磁合金环低应力防水封装的方法，包括步骤：
[0008]提供磁合金环；
[0009]所述磁合金环的内径和外径采用FRP管进行支撑，将硅凝胶涂覆于所述磁合金环的两个端面形成SiO2薄膜层，使用环氧树脂和玻璃纤维布对所述SiO2薄膜层进行包裹形成固化层；
[0010]将被固化层包裹的磁合金环放置在模具中，采用真空压力环氧浸渍工艺向所述模具的内腔注入固化液，经加热固化后拆除模具，实现磁合金环低应力防水封装。
[0011]所述的磁合金环低应力防水封装的方法，其中，所述磁合金环的制备包括步骤：
[0012]提供纳米晶带材；
[0013]在所述纳米晶带材的双面涂覆SiO2涂层，将涂覆有SiO2涂层的所述纳米晶带材卷绕得到磁合金环。
[0014]所述的磁合金环低应力防水封装的方法，其中，所述纳米晶带材的厚度为17～19μm；所述磁合金环的叠片系数为0.7～0.8。
[0015]所述的磁合金环低应力防水封装的方法，其中，所述使用环氧树脂和玻璃纤维布对所述SiO2薄膜层进行包裹形成固化层的步骤，包括：
[0016]将粘度为1.6
×
103～22
×
103cps的环氧树脂和粘度为40～60cps的固化剂按照3:1的质量比例进行混合得到环氧混合剂；
[0017]在25℃条件下，将所述环氧混合剂在3～4小时之内涂刷在所述SiO2薄膜层表面，然后将玻璃纤维布平铺于所述环氧混合剂表面，在115～125℃环境下固化50～60分钟，形成固化层。
[0018]所述的磁合金环低应力防水封装的方法，其中，所述采用真空压力环氧浸渍工艺向所述模具的内腔注入固化液，经加热固化后拆除模具的步骤，包括：
[0019]将玻璃纤维布放置在磁合金环与模具之间的间隙中并抽真空，将固化液注入到所述模具的内腔中并继续抽真空，然后向所述模具的内腔充入氮气加压，在保持压力状态下经加热固化后拆除模具，在所述固化层表面形成隔离层。
[0020]所述的磁合金环低应力防水封装的方法，其中，所述固化液由环氧树脂和固化剂的混料在真空搅拌脱气罐中脱气得到。
[0021]所述的磁合金环低应力防水封装的方法，其中，向所述模具的内腔充入0.1MPa氮气，在温度为130℃条件下保温10小时实现固化液的固化。
[0022]所述的磁合金环低应力防水封装的方法，其中，所述模具包括上压板、侧边压块和下压板；所述上压板、侧边压块和下压板围成一个封闭空间，所述封闭空间与所述磁合金环相匹配；所述上压板与所述侧边压块之间设有密封圈，所述下压板与所述侧边压块之间设有密封圈；所述侧边压块上设有中心对称的进胶口和出胶口。
[0023]所述的磁合金环低应力防水封装的方法，其中，所述侧边压块的进胶口处和出胶口处均设有若干个密封槽。
[0024]所述的磁合金环低应力防水封装的方法，其中，所述上压板、侧边压块和下压板通过锁紧螺母和密封圈形成一个封闭空间；所述上压板背离所述下压板的一面设有起吊环。
[0025]有益效果：本专利技术提供一种磁合金环低应力防水封装的方法，磁合金环的内径和外径采用FRP管进行支撑，将硅凝胶涂覆于所述磁合金环的表面形成SiO2薄膜层，使用环氧树脂和玻璃纤维布对所述SiO2薄膜层进行包裹形成固化层；将被固化层包裹的磁合金环放置在模具中，采用真空压力环氧浸渍工艺向所述模具的内腔注入固化液，经加热固化后拆除模具，实现磁合金环低应力防水封装。使用该方法制作处理的磁合金环封装层具有低应力、机械强度高、密封性能好、绝缘耐压强度高等优点。其中，玻璃纤维布属于机械增强材料，与环氧树脂固化形成坚固、耐磨、机械强度高的复合材料隔离层，而采用真空压力环氧浸渍工艺可以有效去除环氧树脂内部的气体，固化后形成的隔离层内部无气泡等缺陷，形成可靠的密封层；并且，由于在防水封装之前在磁合金环的表面形成SiO2薄膜层，很好的隔离了环氧树脂的渗透，能够有效降低环氧树脂对磁环性能的影响；并且，纳米晶带材对应力非常敏感，外界的应力会导致材料内部磁畴结构发生改变，从而影响材料性能。而防水封装使用的环氧树脂在高温固化下会发生明显的收缩从而产生应力，所以本专利技术首先在固化层实施前进行了硅凝胶打底层处理，使得后续的环氧树脂没有直接作用到磁环上，而硅凝胶具有绝缘且软，对磁环影响小，硅凝胶风干后形成的SiO2或SiO颗粒的尺寸较大，足够填补磁环的缝隙，从而实现磁合金环的低应力封装。
附图说明
[0026]图1为本专利技术所述磁合金环的封装结构示意图；
[0027]图2为本专利技术中模具的俯视图；
[0028]图3为沿图2中A
‑
A线的剖面图；
[0029]图4为本专利技术中模具的爆炸图。
具体实施方式
[0030]本专利技术提供一种磁合金环低应力防水封装的方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]在实施方式和申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0032]应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁合金环低应力防水封装的方法，其特征在于，包括步骤：提供磁合金环；所述磁合金环的内径和外径采用FRP管进行支撑，将硅凝胶涂覆于所述磁合金环的两个端面形成SiO2薄膜层，使用环氧树脂和玻璃纤维布对所述SiO2薄膜层进行包裹形成固化层；将被固化层包裹的磁合金环放置在模具中，采用真空压力环氧浸渍工艺向所述模具的内腔注入固化液，经加热固化后拆除模具，实现磁合金环低应力防水封装。2.根据权利要求1所述的磁合金环低应力防水封装的方法，其特征在于，所述磁合金环的制备包括步骤：提供纳米晶带材；在所述纳米晶带材的双面涂覆SiO2涂层，待所述SiO2涂层固化后，将涂覆有SiO2涂层的所述纳米晶带材卷绕得到磁合金环。3.根据权利要求2所述的磁合金环低应力防水封装的方法，其特征在于，所述纳米晶带材的厚度为17～19μm；所述磁合金环的叠片系数为0.7～0.8。4.根据权利要求1所述的磁合金环低应力防水封装的方法，其特征在于，所述使用环氧树脂和玻璃纤维布对所述SiO2薄膜层进行包裹形成固化层的步骤，包括：将粘度为1.6
×
103～22
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103cps的环氧树脂和粘度为40～60cps的固化剂按照3:1的质量比例进行混合得到环氧混合剂；在25℃条件下，将所述环氧混合剂在3～4小时之内涂刷在所述SiO2薄膜层表面，然后将玻璃纤维布平铺于所述环氧混合剂表面，在115～125℃环境下固化50～60分钟，形成固化...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴彬，李晓，王生，朱光亮，姜隽，罗雪辉，王冰，聂小军，翁旭东，郑翔宇，
申请(专利权)人：合肥科烨电物理设备制造有限公司浙江晶芯磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：