鐵基軟磁復(fù)合材料絕緣包覆及粘結(jié)工藝的研究.pdf

1、軟磁復(fù)合材料（也稱為磁粉芯）由于具有比較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、高的電阻率、很低的渦流損耗、在較高頻時(shí)比較低的損耗以及三維各向同性的磁性能等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電子通訊、開關(guān)電源等領(lǐng)域。隨著電子器件向高頻化、高性能化、節(jié)能化方向發(fā)展，軟磁復(fù)合材料也被要求具有更低的損耗、更高的頻率穩(wěn)定特性。
　　磁粉芯的性能與制備過程緊密相關(guān)，而絕緣包覆和粘結(jié)工藝是其中的關(guān)鍵工藝。本文研究了鐵粉芯和鐵硅鋁磁粉芯的磷酸鈍化機(jī)理，并探討了熱處理溫度對磁粉芯磁

2、性能和結(jié)構(gòu)的影響。除此之外，本文選擇了一種耐高溫樹脂-環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂作為磁粉芯的粘結(jié)劑，研究了它的熱穩(wěn)定性，為了進(jìn)一步提高樹脂的熱穩(wěn)定性，本文利用兩種方式在環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂中引入無機(jī)納米粒子制備無機(jī)-有機(jī)復(fù)合改性樹脂，對比了兩種復(fù)合方式對鐵粉芯性能的影響，也討論了熱處理溫度對鐵粉芯磁性能以及結(jié)構(gòu)的影響。得出以下結(jié)論:
　　對于鐵粉芯來說，磷酸鈍化鐵粉后形成的絕緣包覆層成分主要為磷酸鐵，在高溫?zé)崽幚硐?600℃)，磷酸鐵分解成

3、磷化鐵和氧化鐵，破壞了鐵粉芯的結(jié)構(gòu)完整性，大幅度降低了鐵粉芯的電阻率，從而惡化了鐵粉芯的磁性能。而對于鐵硅鋁磁粉芯來說，磷酸鈍化鐵硅鋁磁粉后主要形成Al(PO3)3的絕緣包覆層，高溫?zé)崽幚砗螅珹l(PO3)3轉(zhuǎn)交成了氧化物Al2O3和P2O5。這些氧化物具有比較高的電阻率并且與基體金屬結(jié)合緊密，可以繼續(xù)作為絕緣包覆層，從而鐵硅鋁磁粉芯的磁性能在高溫下(600℃～700℃)具有更好的磁性能。
　　環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂最高耐熱溫度可達(dá)4

4、00℃，與環(huán)氧樹脂相比，環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂制備的磁粉芯具有更好的性能。相對于未改性樹脂來說，原位改性樹脂和直接添加改性樹脂都能提高鐵粉芯的磁性能，原位改性樹脂中無機(jī)納米粒子在樹脂中分散性比較好，無機(jī)粒子與樹脂存在化學(xué)鍵的聯(lián)系，原位改性樹脂中ISG-2制得的鐵粉芯的綜合性能最好。而直接添加改性樹脂中無機(jī)納米粒子團(tuán)聚嚴(yán)重，與樹脂呈現(xiàn)相分離，包覆鐵粉時(shí)形成雙層包覆，綜合性能不如原位改性樹脂。原位改性樹脂ISG-2和直接添加改性樹脂DA-2制備