绝缘粘结剂对铁硅铝磁粉芯软磁性能的影响

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1、万方数据!!塑垒璺：!!ScienceandTechnOIogyInnovationHerald绝缘粘结剂对铁硅铝磁粉芯软磁性能的影响陈玉兰郭东兰(广东省梅州市磁性材料厂广东梅州514031)工业技术摘要：本论文主要探讨水玻璃绝缘粘结荆与硅一树脂绝缘粘结荆甘铰硅铝磁扮芯的磁导丰．损耗．品质因数的影响规律及机曩，为铁硅铝磁粉芯大观模生产找出置佳的垲缘粘结剂提供理论依据。关键词：饺硅铝磁扮芯皑孽粘蛄荆软磁性能中图分类号：TM27文献标识码：A文章编号：1674一098x(2009)06(b)--0054--0

2、21前言铁硅铝磁粉芯自20世纪30年代被发现以来，因其具有较高的电阻率以及在弱磁场中具有较高的磁导率和低磁损耗而倍受重视，而且他的能量储存能力比铁镍铂铁硅铝磁粉芯高。铁硅销磁粉芯适中的价格和较低的损耗使之成为目前开关电源的能量储存和滤波电感器中应用最广泛的材料。铁硅铝磁粉芯的制备过程如下：Frequency(kHz)图1磁导率随频率的变化圈3Ph随频率的变化制j分一粉末分级一退火一粒度配比一粉末绝缘包覆一成型一制品热处理一稳定化处理一涂层一性能检测一成品。早期的铁硅铝磁粉芯由于工作频率比较低，只对磁导率要

3、求较高而对损耗要求不高，随着铁硅铝磁粉芯应用的工作频率越来越高，降低高频损耗就成r突出JluJ题，因此粉末绝缘包覆工序成为影响软磁性能的关键工序。此工序中除r将合金粉末颗['FeqberCv；kHz。图2不同添加量的绝缘粘结剂磁导率随频率变化图4Pe随频率的变化A．水玻璃绝缘粘结剂B．硅酮树脂绝缘粘结剂圈5不同绝缘粘结剂磁粉芯扫描电镜照片54科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald粒包覆起来，减少颗粒接触．增加电阻，阻隔粉芯之间的涡流。从而降低粉芯的涡流损耗使交

4、流性能得到进一步改善-另一方面能使粉末在压制和随后的热处理工序中起到提高压坯密度和机械强度的作用。绝缘包覆工序质蕞的好坏首先是绝缘粘结剂的选择．绝缘牯结剂按其组分的作用分为钝化剂、主绝缘剂、牯结剂、耦联剂和润滑剂【lI。本论文主要探讨水玻璃为粘结剂的绝缘粘结剂(简称水玻璃绝缘粘结剂)与硅酮钳脂为粘结剂的绝缘粘结剂(简称硅酮树脂绝缘牯结剂)对铁硅铝磁粉芯的磁导率、损耗、品质因数的影响规律及机理，为铁硅铝磁粉芯大规模生产找出最佳的绝缘粘结剂提供理论依据。2实验方法2．1原材料铁硅铝磁粉的重量百分比大约是Fe7

5、8％～82％，Si8％～10％，A13％～6％，此外，还含有少量的Ni、P，Ti等。实验所用铁硅铝合金粉末用100目至320目的筛网进行过筛粉末分级处理，按以下重量比例进行粒度配比：100～l50目4％．150～250目8％．250～320目34％，320目54％。本实验采用的水玻璃绝缘枯结剂与硅酮树脂绝缘枯结剂是在不含铬酐的前提下自配的。2．2粉末的绝缘处理首先将合金粉末在烘箱中120℃下烘干2h。将均匀混合后的粉末倒入自配的绝缘粘结剂中，在180℃下加热搅拌烘干，最后加入作为脱模剂的硬脂酸锌．2．3样

6、品的制备将预处理后的粉末用YE一200二柱液压机冷压制备环形样品，其尺寸为巾26．9中14．711．Omm，本实验采用的压力为19MPa。所制备压坯密度约为(5．60～5．83)g／cm3。加压速度约为3．6T／cm2／min。保压lmin。产品l80℃x3h稳定化处理后在氩气保护下进行660℃xlh去除压制应力的热处理，保温结速后快速冷却至室温．2．4样品观察和测量铁硅铝磁粉芯的动态磁性能采用日本进口SY8232B-H分析仪进行测量，采用日本电子JSM一6400扫描电子显微镜对磁粉芯的粉末形貌进行分析．

7、3实验结果与分析讨论3．1绝缘粘结剂对磁导率的影响图l表示俩种绝缘粘结剂的添加量为万方数据工业技术2009NO．17ScienceandTechnologyInnov8硪百南面2．5wt％时，铁硅铝磁粉芯磁导率随频率的变化关系，从图中可以看出铁硅铝磁粉芯具有比较高的频率稳定性，这说明实验采用的绝缘包覆工艺对合金粉末颗粒的包覆是充分的，同时可以看出同等情况下，硅酮树脂绝缘粘结剂比水玻璃绝缘粘结剂在获得优良的恒导磁性的同时具有更高的磁导率。图2为加入2．5wt％，3．5wt％和5wt％硅酮树脂绝缘牯结剂时，磁

8、粉芯磁导率随频率的变化。由图2可见，绝缘牯结剂含量不同，磁导率随频率的变化规律不同。当粘结剂含量为2．5wt％时，样品初始磁导率大，随着频率升高，磁导率迅速下降，当粘结剂含量为3．5wt％时，样品的磁导率为120左右，且频率特性较好。当牯结剂含量增加到5wt％时。样品磁导率下降到97，随着频率升高，磁导率基本不变。总之，随着绝缘枯结剂的增多，磁粉芯的磁导率降低．但频率特性提高。3．2绝缘粘结剂对损耗的影响铁硅铝磁粉芯损耗包括磁