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磁粉的包覆裝置及其包覆方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510667078.3

申請日:

2015.10.15

公開號:

CN105251994A

公開日:

2016.01.20

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 專利申請權的轉移IPC(主分類):B22F 1/02登記生效日:20170823變更事項:申請人變更前權利人:中國能建集團裝備有限公司北京技術中心變更后權利人:北京電力自動化設備有限公司變更事項:地址變更前權利人:100044 北京市海淀區四道口路凈土寺32號11號樓三層變更后權利人:100044 北京市海淀區西直門外北下關凈土寺32號|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):B22F 1/02申請日:20151015|||公開
IPC分類號: B22F1/02 主分類號: B22F1/02
申請人: 中國能建集團裝備有限公司北京技術中心
發明人: 杜宇; 呂建偉; 謝旭霞
地址: 100044北京市海淀區四道口路凈土寺32號11號樓三層
優先權:
專利代理機構: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙)11387 代理人: 劉春成; 徐麗娜
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510667078.3

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2017.09.12|||2017.09.12|||2016.02.17|||2016.01.20

法律狀態類型:

專利申請權、專利權的轉移|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供一種磁粉的包覆裝置及其包覆方法,該裝置包括攪拌機和與所述攪拌機出料口連接的烘干罐,所述攪拌機用于將包覆和被包覆材料攪拌均勻并實現包覆,包括:殼體,內部中空,所述殼體的內部用于容納包覆和被包覆材料;入料口,設于所述殼體的上端部,用于加入包覆和被包覆材料;超聲振動棒,設置于所述殼體內部,用于攪拌包覆和被包覆材料;機械攪拌槳,設置于所述殼體內部,用于攪拌包覆和被包覆材料;以及出料口,設于所述殼體的下端部,用于輸出完成包覆的物料。通過利用超聲振動棒的振動和發熱與機械攪拌槳的機械攪拌相結合的方式進行混料包覆,相對于單純機械攪拌而言,可使攪拌具有更均勻,從而包覆效果更好的優點。

權利要求書

1.一種磁粉的包覆裝置,其特征在于:該裝置包括攪拌機和與所述攪拌
機出料口連接的烘干罐,
所述攪拌機用于將包覆和被包覆材料攪拌均勻并實現包覆,包括:
殼體,內部中空,所述殼體的內部用于容納包覆和被包覆材料;
入料口,設于所述殼體的上端部,用于加入包覆和被包覆材料;
超聲振動棒,設置于所述殼體內部,用于攪拌包覆和被包覆材料;
機械攪拌槳,設置于所述殼體內部,用于攪拌包覆和被包覆材料;以及
出料口,設于所述殼體的下端部,用于輸出完成包覆的物料。
2.根據權利要求1所述的磁粉的包覆裝置,其特征在于:所述攪拌機還
包括:
壓力表,設于所述殼體上,用于測定并顯示所述殼體內部的壓力值;
泄壓閥,設于所述殼體上,用于在所述殼體內部的壓力值過大時進行泄
壓。
3.根據權利要求1所述的磁粉的包覆裝置,其特征在于:所述烘干罐用
于將完成包覆的物料烘干,包括:
罐體,內部中空,所述罐體的內部用于容納完成包覆的物料;
入口,設于所述罐體的上端部,用于加入完成包覆的物料;
出氣口,設于所述罐體的上端部,用于將所述罐體內抽真空或者破真空;
加熱元件,設置于所述罐體上;以及
出口,設于所述罐體的下端部,用于輸出烘干后的物料。
4.根據權利要求3所述的磁粉的包覆裝置,其特征在于:所述殼體為上
端大下端小的圓錐體結構;所述罐體為圓柱體體結構;所述加熱元件螺旋地
設置于所述罐體壁上。
5.根據權利要求1所述的磁粉的包覆裝置,其特征在于:
在所述殼體內部的豎直中心線上設置有一個主軸,所述機械攪拌槳水平
地固定于所述主軸上并對稱分布于所述主軸的兩側;優選地,在所述主軸上
固定有多層所述機械攪拌槳;更優選地,所述機械攪拌槳的槳葉的外側端面
與所述殼體的內壁靠近或貼合;
所述超聲振動棒水平地設置于所述殼體內,且在同一水平面上設有至少
一對所述超聲振動棒;優選地,每對所述超聲振動棒以所述主軸為軸對稱,
更優選地,在所述殼體內設置多層所述超聲振動棒;
更優選地,所述超聲振動棒和所述機械攪拌槳在所述殼體的內部由上至
下依次間隔分層設置。
6.根據權利要求5所述的磁粉的包覆裝置,其特征在于:
在所述殼體的內部從上到下依次設置有第一層超聲振動棒、第二層機械
攪拌槳、第三層超聲振動棒、第四層機械攪拌槳以及位于所述殼體內最底部
的第五層機械攪拌槳,其中,所述第二層機械攪拌槳和第四層機械攪拌槳均
包括攪拌軸和由攪拌軸的兩端分別延伸出的槳葉,所述攪拌軸水平地固定于
所述主軸上并對稱分布于所述主軸的兩側;所述第五層機械攪拌槳僅包括對
稱設置于所述主軸上的兩片槳葉。
7.利用權利要求1至6任一所述的磁粉的包覆裝置的包覆方法,其特征
在于:包括如下步驟:
預處理步驟,采用機械和超聲同時攪拌的方式將所述磁粉與所述表面改
性材料的溶液混合,從而得到預處理后的物料;
一次烘干步驟,將所述預處理后的物料烘干,從而得到一次烘干后的物
料;
粉末絕緣包覆處理步驟,采用機械和超聲同時攪拌的方式將所述一次烘
干后的物料與所述有機粘結劑和無機粘結劑的混合溶液混合,從而得到包覆
處理粉末;
二次烘干步驟,將所述包覆處理粉末烘干,從而得到包覆磁粉。
8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,
在所述預處理步驟中,所述表面改性材料的用量為所述磁粉總質量的
0.1wt%~1wt%,在所述表面改性材料溶液中,所述表面改性材料的質量百分
比濃度為0.1-1%,所述表面改性材料為有機鉻絡合物、硅烷類、鈦酸酯類和
鋁酸化合物中的一種或多種;優選地,所述機械和超聲同時攪拌混合的時間
為30-180min;更優選地,所述機械攪拌的轉速為50-500rpm,所述超聲攪拌
的頻率為20-40kHz;更優選地,所述表面改性材料溶液的溶劑為無水乙醇、
水或丙酮。
9.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,
在所述一次烘干步驟中,先將所述預處理后的物料在真空條件下放置
20-80min,之后再在常壓條件下進行烘干;所述烘干的溫度優選為50-100℃,
所述烘干的時間優選為20-180min;
在所述二次烘干步驟中,先將所述包覆處理粉末在真空條件下放置
20-80min,之后再在常壓條件下進行烘干;所述烘干的溫度優選為30-120℃,
所述烘干的時間優選為20-180min。
10.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,
在所述粉末絕緣包覆處理步驟中,所述有機粘結劑的用量為所述磁粉總
質量的0.5wt%~4wt%,所述無機粘結劑的用量為磁粉總質量的
0.5wt%~4wt%,在所述混合溶液中,所述有機粘結劑的質量百分比濃度為
1-8%,所述無機粘結劑的質量百分比濃度為1-8%;優選地,所述機械和超
聲同時攪拌混合的時間為30-180min;更優選地,所述機械攪拌的轉速為
50-500rpm,所述超聲攪拌的頻率為20-40kHz;更優選地,所述有機粘結劑
和無機粘結劑的混合溶液的溶劑為丙酮、二甲苯或無水乙醇。

說明書

磁粉的包覆裝置及其包覆方法

技術領域

本發明涉及磁粉的包覆領域,特別涉及一種磁粉的包覆裝置及其包覆方
法。

背景技術

金屬軟磁粉芯是通過將金屬或合金軟磁材料制成的粉末與絕緣添加物混
合壓制而成的一種軟磁材料,由于鐵磁性顆粒小,又被非磁性絕緣物隔開,
因此可以隔絕渦流,高頻損耗低,可用于高頻下的電子元器件。非晶及納米
晶磁粉芯是近年來開發的一種新型的金屬軟磁材料,是將非晶或納米晶軟磁
粉末壓制粘結,制成各種形狀的磁粉芯。由于非晶/納米晶粉末具有獨特的非
晶或微晶原子結構及優異的磁特性,以其為原料制備而成的非晶/納米晶磁粉
芯具有較好的直流偏置特性、在大電流下工作而不飽和、高頻下損耗較低等
特點,已經被廣泛用于新能源(光伏、風電等)、消費電子(空調、平板電視
等)和電動汽車等領域,用作各類開關電源、PFC電路中電感器件的磁芯元
件。非晶及納米晶磁粉芯與High-Flux(高磁通磁粉芯)相比具有磁芯損耗
低、成本低、不受鎳價格影響的優勢;與Sendust(鐵硅鋁磁粉芯)相比具
有直流偏置能力強、承載電流更大的優勢;與MPP(鐵鎳鉬磁粉芯)相比具
有直流偏置能力強、承載電流更大、成本低的優勢。相比其他金屬磁粉芯的
優勢,非晶及納米晶磁粉芯根據應用領域和需求的不同,可作為High-Flux、
鐵硅鋁磁粉芯、MPP的替代。

絕緣包覆是非晶及納米晶磁粉芯制備過程中的關鍵技術,絕緣包覆層性
能是影響磁粉芯高頻損耗的重要因素,絕緣層如果包覆不完整或被破壞,將
急劇增加磁粉顆粒間的渦流損耗,從而增大磁粉芯的高頻損耗。磁粉的包覆
方法有機械混合法、溶膠凝膠法等,溶膠凝膠法工藝較復雜,需要高溫熱處
理,易導致非晶及納米晶發生晶化,在制備過程中通常采用單純的機械攪拌
法進行非晶及納米晶磁粉的包覆,但是此方法易出現包覆不完整、不均勻的
現象。

發明內容

本發明的目的在于提供一種磁粉的包覆裝置及其包覆方法,能夠解決現
有技術中存在的上述問題。

為了實現上述目的,本發明提供如下技術方案:

一種磁粉的包覆裝置,該裝置包括攪拌機和與所述攪拌機出料口連接的
烘干罐,所述攪拌機用于將包覆和被包覆材料攪拌均勻并實現包覆,包括:
殼體,內部中空,所述殼體的內部用于容納包覆和被包覆材料;入料口,設
于所述殼體的上端部,用于加入包覆和被包覆材料;超聲振動棒,設置于所
述殼體內部,用于攪拌包覆和被包覆材料;機械攪拌槳,設置于所述殼體內
部,用于攪拌包覆和被包覆材料,以及出料口,設于所述殼體的下端部,用
于輸出完成包覆的物料。

優選地,在上述磁粉的包覆裝置中,所述攪拌機還包括:壓力表,設于
所述殼體上,用于測定并顯示所述殼體內部的壓力值;泄壓閥,設于所述殼
體上,用于在所述殼體內部的壓力值過大時進行泄壓。

優選地,在上述磁粉的包覆裝置中,所述烘干罐用于將完成包覆的物料
烘干,包括:罐體,內部中空,所述罐體的內部用于容納完成包覆的物料;
入口,設于所述罐體的上端部,用于加入完成包覆的物料;出氣口,設于所
述罐體的上端部,用于將所述罐體內抽真空或者破真空;加熱元件,設置于
所述罐體上;以及出口,設于所述罐體的下端部,用于輸出烘干后的物料。

優選地,在上述磁粉的包覆裝置中,所述殼體為上端大下端小的圓錐體
結構;所述罐體為圓柱體體結構;所述加熱元件螺旋地設置于所述罐體壁上。

優選地,在上述磁粉的包覆裝置中,在所述殼體內部的豎直中心線上設
置有一個主軸,所述機械攪拌槳水平地固定于所述主軸上并對稱分布于所述
主軸的兩側;優選地,在所述主軸上固定有多層所述機械攪拌槳;更優選地,
所述機械攪拌槳的槳葉的外側端面與所述殼體的內壁靠近或貼合;

所述超聲振動棒水平地設置于所述殼體內,且在同一水平面上設有至少
一對所述超聲振動棒;優選地,每對所述超聲振動棒以所述主軸為軸對稱,
更優選地,在所述殼體內設置多層所述超聲振動棒;

更優選地,所述超聲振動棒和所述機械攪拌槳在所述殼體的內部由上至
下依次間隔分層設置。

優選地,在上述磁粉的包覆裝置中,在所述殼體的內部從上到下依次設
置有第一層超聲振動棒、第二層機械攪拌槳、第三層超聲振動棒、第四層機
械攪拌槳以及位于所述殼體內最底部的第五層機械攪拌槳,其中,所述第二
層機械攪拌槳和第四層機械攪拌槳均包括攪拌軸和由攪拌軸的兩端分別延伸
出的槳葉,所述攪拌軸水平地固定于所述主軸上并對稱分布于所述主軸的兩
側;所述第五層機械攪拌槳僅包括對稱設置于所述主軸上的兩片槳葉。

利用上述的磁粉的包覆裝置的包覆方法,包括如下步驟:

預處理步驟,采用機械和超聲同時攪拌的方式將所述磁粉與所述表面改
性材料的溶液混合,從而得到預處理后的物料;一次烘干步驟,將所述預處
理后的物料烘干,從而得到一次烘干后的物料;粉末絕緣包覆處理步驟,采
用機械和超聲同時攪拌的方式將所述一次烘干后的物料與所述有機粘結劑和
無機粘結劑的混合溶液混合,從而得到包覆處理粉末;二次烘干步驟,將所
述包覆處理粉末烘干,從而得到包覆磁粉。

優選地,在上述包覆方法中,在所述預處理步驟中,所述表面改性材料
的用量為所述磁粉總質量的0.1wt%~1wt%,在所述表面改性材料溶液中,所
述表面改性材料的質量百分比濃度為0.1-1%,所述表面改性材料為有機鉻絡
合物、硅烷類、鈦酸酯類和鋁酸化合物中的一種或多種;優選地,所述機械
和超聲同時攪拌混合的時間為30-180min;更優選地,所述機械攪拌的轉速
為50-500rpm,所述超聲攪拌的頻率為20-40kHz;更優選地,所述表面改性
材料溶液的溶劑為無水乙醇、水或丙酮。

優選地,在上述包覆方法中,在所述一次烘干步驟中,先將所述預處理
后的物料在真空條件下放置20-80min,之后再在常壓條件下進行烘干;所述
烘干的溫度優選為50-100℃,所述烘干的時間優選為20-180min;在所述二
次烘干步驟中,先將所述包覆處理粉末在真空條件下放置20-80min,之后再
在常壓條件下進行烘干;所述烘干的溫度優選為30-120℃,所述烘干的時間
優選為20-180min。

優選地,在上述包覆方法中,在所述粉末絕緣包覆處理步驟中,所述有
機粘結劑的用量為所述磁粉總質量的0.5wt%~4wt%,所述無機粘結劑的用量
為磁粉總質量的0.5wt%~4wt%,在所述混合溶液中,所述有機粘結劑的質量
百分比濃度為1-8%,所述無機粘結劑的質量百分比濃度為1-8%;優選地,
所述機械和超聲同時攪拌混合的時間為30-180min;更優選地,所述機械攪
拌的轉速為50-500rpm,所述超聲攪拌的頻率為20-40kHz;更優選地,所述
有機粘結劑和無機粘結劑的混合溶液的溶劑為丙酮、二甲苯或無水乙醇。

分析可知,本發明公開一種磁粉的包覆裝置及其包覆方法,通過利用超
聲振動棒的振動和發熱與機械攪拌槳的機械攪拌相結合的方式進行混料包
覆,相對于單純機械攪拌而言,可使攪拌具有更均勻,從而包覆效果更好的
優點。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的攪拌機結構示意圖;

圖2為本發明一實施例的烘干罐結構示意圖。

附圖標記說明:圖1中:1入料口、2壓力表、3泄壓閥、4超聲振動棒、
41超聲源端、42超聲振動端、5機械攪拌槳、51槳葉、52攪拌軸、6出料口、
7殼體、13主軸;

圖2中:8入口、9出口、10加熱元件、11出氣口、12罐體。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細說明。

具體結構如圖1、圖2所示,一種磁粉的包覆裝置,該裝置包括攪拌機
和與攪拌機出口連接的烘干罐。下面對該裝置的兩個部件一一進行說明。

攪拌機,用于將包覆材料(即絕緣粘結劑中的各組分)和被包覆材料(即
磁粉)攪拌均勻并實現包覆,其包括:殼體7、入料口1、超聲振動棒4、機
械攪拌槳5、壓力表2、泄壓閥3,出料口6和主軸13,其中:

殼體7的內部中空,殼體7的內部用于容納包覆材料和被包覆材料,被
包覆材料即為磁粉,包覆材料為表面改性材料以及有機和無機粘結劑的混合
物,殼體7優選為上端大下端小的圓錐體結構,這種圓錐體結構的設置利于
入料和出料,另外,該殼體結構由于上部空間大,下部空間小,可以使攪拌
起來的包覆材料和被包覆材料有足夠的接觸空間,從而利于實現均勻和完整
的包覆。

入料口1,設于殼體7的上端部,用于加入包覆材料和被包覆材料。

超聲振動棒4,設置于殼體7內部,用于攪拌包覆材料和被包覆材料,
機械攪拌槳5,設置于殼體7內部,用于攪拌包覆材料和被包覆材料,超聲
振動棒4可由超聲波發生器提供超聲波,機械攪拌槳5可由電機驅動或者其
他驅動方式驅動,機械攪拌槳5水平地固定于攪拌機主軸13上并對稱分布于
所述主軸13的兩側,所述主軸13設置于殼體7內部的豎直中心線上;進一
步地,在主軸13上可以固定多層機械攪拌槳5,以便于將包覆材料和被包覆
材料充分攪拌均勻,更進一步地,機械攪拌槳5的槳葉51的外側端面與殼體
7的內壁靠近或貼合,目的是為了使攪拌更完全更充分,不留死角。超聲振
動棒4優選水平地設置,其中振動端42位于所述殼體7內,而超聲源端41
則伸出殼體7側壁,以便于與超聲波發生器連接,且在同一水平面上設有至
少兩支即一對超聲振動棒4,更優選地,每對超聲振動棒4以殼體7的中心
線即主軸13為軸對稱,進一步地,可在殼體7內的多個水平面上設置超聲振
動棒4;更進一步地,機械攪拌槳5和超聲振動棒4在殼體7的內部依次間
隔分層設置,機械攪拌槳5和超聲振動棒4在殼體7的依次間隔分層設置有
利于同步將包覆和被包覆材料宏觀攪拌和微觀混合包覆,從而實現包覆和被
包覆材料的均勻分散混合與包覆。在本發明的實施例中,機械攪拌槳5在殼
體7的內部設置三層,超聲振動棒4在殼體7的內部設置兩層,即如圖1中
所示,在所述殼體7的內部從上到下依次設置第一層超聲振動棒4、第二層
機械攪拌槳5、第三層超聲振動棒4、第四層機械攪拌槳5以及位于殼體7
最底部(即出料口上方)的第五層機械攪拌槳5,其中,所述第二層機械攪
拌槳5和第四層機械攪拌槳5均包括攪拌軸52和由攪拌軸52的兩端分別延
伸出的槳葉51,攪拌軸52水平地固定于主軸13上并對稱分布于主軸13的
兩側,兩片槳葉51的外側端面分別貼合于殼體7的內側壁上;所述第五層機
械攪拌槳5僅包括對稱設置于主軸13上的兩片槳葉51,這兩片槳葉51的外
側端面也分別貼合于殼體7的內側壁上,設置第五層機械攪拌槳5的目的是
使位于底部的物料能夠充分的被攪拌起來,使得包覆更充分,共設置五層,
每層機械攪拌槳5的數量是一個,每層超聲振動棒4的數量兩支,機械攪拌
槳5起到宏觀攪拌的作用,使包覆和被包覆材料均勻分散;超聲振動棒4起
到微觀混合的效果,從分子結構尺度對包覆和被包覆材料進行復合包覆。

當然,本發明的其他實施例中機械攪拌槳5和超聲振動棒4也可采用其
他設置方式,比如,機械攪拌槳5在同一高度上設有兩個及以上,使其槳葉
均勻分布于主軸13的周側,超聲振動棒4每層設置四支,每對超聲振動棒4
以殼體7的中心線為軸對稱,均勻分布于主軸13的周側;機械攪拌槳5和超
聲振動棒4在殼體7的內部也可各設置一層或者多層,如各設置一層,可以
將機械攪拌槳5設在上面,同時將超聲振動棒4設在下面;也可以將超聲振
動棒4設在上面,同時將機械攪拌槳5設在下面;如各設置多層,可以將多
層機械攪拌槳5設置在多層超聲振動棒4的下方或上方,也可以將多層機械
攪拌槳5和多層超聲振動棒4間隔設置,優選最后一種設置方式,其更有利
于同步將包覆和被包覆材料宏觀攪拌和微觀混合包覆,從而實現包覆和被包
覆材料的均勻分散混合與包覆。

壓力表2,設于殼體7上,用于測定并顯示殼體7內部的壓力值,以監
測攪拌過程中攪拌機內的壓力變化。

泄壓閥3,設于殼體7上,用于在殼體7內部的壓力值過大時進行泄壓。
泄壓閥3主要是為了保證攪拌機內的壓力在安全范圍內,如果壓力值過高,
泄壓閥會打開,從而降低攪拌機內的壓力。

出料口6,設于殼體7的下端部,用于輸出包覆后的物料。

本發明攪拌機除了包括上述部件以外,還包括為實現機械攪拌而設置于
攪拌機相應位置的聯軸器和減速機或電機等,以及為實現超聲攪拌而設置于
攪拌機相應位置的超聲波發生器等,該超聲波發生器與伸出殼體7外側的超
聲振動棒端部連接,以向超聲振動棒提供超聲波。由于機械攪拌的原理和超
聲振動的原理已經是公知技術,因此在本發明中對于攪拌機的該部分結構就
不再詳細描述。

烘干罐用于將包覆和被包覆材料烘干,其包括:罐體12、入口8、出氣
口11、加熱元件10和出口9,其中:

罐體12的內部中空,罐體12的內部用于容納包覆和被包覆材料,罐體
12為圓柱體體結構,這種圓柱體體結構利于將包覆后的物料盡快烘干。

入口8,設于罐體12的上端部,與所述攪拌機的出料口6連接(比如通
過輸送帶連接),用于接收來自攪拌機的包覆后物料。

出氣口11,設于罐體12的上端部,通過出氣口11將罐體12內抽真空
或者破真空。

加熱元件10,設置于罐體12上,為實現均勻加熱的效果,加熱元件10
螺旋地設置于罐體12的外側壁上,即加熱元件10在罐體12的外側壁上從上
到下纏繞多圈,上述加熱元件10可以選用電熱絲和多種發熱片等常規產品,
優選為電熱絲。

出口9,設于罐體12的下端部,用于將烘干后的物料輸出。

烘干罐具有抽真空的功能,在抽真空條件下,有利于低分子溶劑的揮發。
烘干罐還具有快速、穩定加熱功能,可提高干燥效果和效率。

利用上述的磁粉的包覆裝置進行磁粉包覆的包覆方法具體如下:依次包
括包覆預處理步驟、一次烘干步驟、粉末絕緣包覆處理步驟和二次烘干步驟,
其中:

包覆預處理步驟具體如下:

(1)首先,通過入料口1向攪拌機的殼體7中加入磁粉,磁粉可以為
非晶磁粉或納米晶磁粉,非晶磁粉的成分可以為Fe78Si9B13,納米晶磁粉的成
分可以為Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9,

(2)然后,啟動機械攪拌槳5,設置機械攪拌槳5的攪拌轉速為
50-500RPM,具體轉速可依殼體7里的物料多少而定,物料較多時可采用大
轉速。

(3)之后,通過入料口1再向攪拌機的殼體7中加入表面改性材料的溶
液,

(4)再啟動超聲振動棒4,超聲振動棒4的攪拌頻率為20kHz-40kHz,
設置超聲振動棒4和機械攪拌槳5的攪拌時間均為30-180min,具體頻率和
時間可依殼體7里的物料多少而定,物料較多時可采用高頻率。機械攪拌槳
5和超聲振動棒4攪拌停止后得到預包覆處理后的磁粉并將其自出料口6中
排出;

一次烘干步驟具體如下:

(1)首先,通過輸送管路將來自攪拌機出料口6的預包覆處理后的磁粉
輸送至烘干罐的罐體12中,

(2)然后,將烘干罐的罐體12內抽真空至真空度<0.1kPa,真空狀態
持續20-80min,

(3)之后,再將烘干罐的罐體12內破真空,啟動加熱元件10烘干預包
覆后的磁粉,將罐體12內溫度控制在50-100℃之間,時間持續20-180min,

(4)關閉加熱元件10,將一次烘干后的磁粉通過出口9出料;

粉末絕緣包覆處理步驟具體如下:

(1)首先,通過入料口1向攪拌機的殼體7中加入一次烘干后的物料,

(2)然后,啟動機械攪拌槳5,設置機械攪拌槳5的攪拌轉速為
50-500RPM,具體轉速可依殼體7里的物料多少而定,物料較多時可采用大
轉速。

(3)之后,再通過入料口1向攪拌機的殼體7中加入有機粘結劑和無機
粘結劑的混合溶液,

(4)再啟動超聲振動棒4,超聲振動棒4的攪拌頻率為20kHz-40kHz,
設置超聲振動棒4和機械攪拌槳5的攪拌時間均為30-180min,具體頻率和
時間可依殼體7里的物料多少而定,物料較多時可采用高頻率長時間。

(5)待機械攪拌槳5和超聲振動棒4停止工作后,將得到的包覆磁粉從
出料口6出料;

二次烘干步驟具體如下:

(1)通過輸送管路將包覆磁粉自攪拌機出料口6輸送至烘干罐入口8,
以將包覆磁粉加至烘干罐的罐體12中,

(2)再將烘干罐的罐體12內抽真空至真空度<0.1kPa,真空狀態持續
20-80min,

(3)之后將烘干罐的罐體12內破真空,啟動加熱元件10烘干絕緣包覆
處理后的磁粉,將罐體12內溫度控制在30-120℃之間,時間持續20-180min,

(4)關閉加熱元件10,將二次烘干后的磁粉通過出口9出料。

下面列舉幾個采用本發明包覆裝置和絕緣粘結劑進行磁粉包覆的實施
例。

實施例1

包覆預處理步驟具體如下:

(1)首先,通過入料口1向攪拌機的殼體7中加入5000g磁粉,磁粉為
Fe78Si9B13非晶磁粉,粒度為-100目~+300目。

(2)然后,啟動機械攪拌槳5,設置機械攪拌槳5的攪拌轉速為100RPM,

(3)之后,通過入料口1再向攪拌機的殼體7中加入表面改性材料(氨
丙基三乙氧基硅烷KH550)的無水乙醇溶液,其中表面改性材料的用量為磁
粉重量的0.5%,表面改性材料溶液的濃度為0.5wt%。

(4)再啟動超聲振動棒4,超聲振動棒4的攪拌頻率為30kHz,設置超
聲振動棒4和機械攪拌槳5的攪拌時間均為100min,機械械攪拌槳5和超聲
振動棒4攪拌停止后得到預包覆處理后的磁粉并將其自出料口6中排出;

一次烘干步驟具體如下:

(1)首先,通過輸送管路將來自攪拌機出料口6的預包覆處理后的磁粉
輸送至烘干罐的罐體12中,

(2)然后,將烘干罐的罐體12內抽真空至真空度至0.01kPa,真空狀態
持續60min,

(3)之后,再將烘干罐的罐體12內破真空,啟動加熱元件10烘干包覆
后的磁粉,將罐體12內溫度控制在80℃之間,時間持續120min,

(4)關閉加熱元件10,將一次烘干后的磁粉通過出口9出料;

粉末絕緣包覆處理步驟具體如下:

(1)首先,通過入料口1向攪拌機的殼體7中加入一次烘干后的物料,

(2)然后,啟動機械攪拌槳5,設置機械攪拌槳5的攪拌轉速為100RPM,

(3)之后,再通過入料口1向攪拌機的殼體7中加入有機粘結劑(硅酮
樹脂SH-9502)和無機粘結劑(高嶺土)的混合無水乙醇溶液,其中有機粘
結劑和無機粘結劑混合溶液中,有機粘結劑的濃度為2wt%,無機粘結劑的
濃度為2wt%;有機粘結劑的具體用量是未包覆磁粉重量的1%;無機粘結劑
的具體用量是未包覆磁粉重量的1%。

(4)再啟動超聲振動棒4,超聲振動棒4的攪拌頻率為30kHz,設置超
聲振動棒4和機械攪拌槳5的攪拌時間為120min,

(5)待機械攪拌槳5和超聲振動棒4停止工作后,將得到的包覆磁粉從
出料口6出料;

二次烘干步驟具體如下:

(1)通過輸送管路將包覆磁粉自攪拌機出料口6輸送至烘干罐入口8,
以將包覆磁粉加至烘干罐的罐體12中,

(2)再將烘干罐的罐體12內抽真空至真空度至0.01kPa,真空狀態持續
60min,

(3)之后將烘干罐的罐體12內破真空,啟動加熱元件10烘干絕緣包覆
處理后的磁粉,將罐體12內溫度控制在100℃之間,時間持續120min,

(4)關閉加熱元件10,將二次烘干后的磁粉通過出口9出料,從而得
到包覆磁粉。

本發明得到的包覆粉可在-50℃~150℃的條件下工作。

為了測試本發明包覆磁粉的具體性能,首先將包覆的磁粉加入0.5wt%硬
脂酸鋅潤滑劑中,再將包覆磁粉在YT32-100C四柱液壓機上用18t/cm2的壓
力冷壓制成環形樣品,樣品尺寸為Φ(26×16)×11(mm)。最后在真空或惰
性氣體保護下于420℃退火熱處理1h,然后用Agilent4284測量磁粉芯的電感
(L)、品質因數、頻率特性和直流疊加特性,根據公式μe=(L×le×107)
/4×π×N2×Ae,其中,Ae:磁芯的有效截面積,le:磁路長度,L:電感,N:
匝數,計算磁鐵芯的有效磁導率μe。采用IWATSUSY8232B-H測試儀對樣
品的高頻損耗進行測試。結果參見表1。

實施例2

在該實施例中,除以下內容不同于實施例1以外,其他操作步驟與實施
例1相同,在本實施例中,有機粘結劑為聚酰亞胺Kapton,用量為未包覆磁
粉重量的1%;無機粘結劑為氧化鋁,用量為未包覆磁粉重量的1%;表面改
性材料為異丙氧基二硬脂酸酰氧基鋁酸酯DL-411,用量為未包覆磁粉重量的
0.5%。

本發明得到的包覆粉可在-50℃~150℃的條件下工作。

本實施例得到的磁粉芯的性能數據參見表1。

對比例1

該對比例省略了實施例1的包覆預處理步驟和一次烘干步驟,而是直接
將待包覆磁粉加入攪拌機中進行實施例1的粉末絕緣包覆處理步驟和二次烘
干步驟。

該對比例得到的磁粉芯的性能數據參見表1。

對比例2

該對比例省略了實施例1的超聲振動攪拌,即在包覆預處理步驟和末絕
緣包覆處理步驟中僅采用機械攪拌,未進行超聲振動攪拌,其他與實施例1
相同。

該對比例得到的磁粉芯的性能數據參見表1。

表1實施例和對比例得到的磁粉芯的性能數據


由表1可見,本發明的包覆方法降低了磁粉芯的損耗且頻率越高損耗降
幅越大,降幅可達10%以上,證明了本發明可提高粉末的絕緣包覆效果,粉
末間絕緣效果增強。

綜上,本申請涉及一種磁粉的包覆裝置及其包覆方法,該裝置包括具有
超聲攪拌功能的攪拌機和能抽真空的烘干罐,具有超聲攪拌、機械攪拌和真
空干燥的功能,采用超聲攪拌+機械攪拌的方式對磁粉進行包覆,具有攪拌
更均勻、包覆完整的優點;該包覆方法通過超聲振動和發熱與機械攪拌結合
的方式進行混料絕緣包覆,相對于單純機械攪拌而言,可使攪拌具有更均勻、
包覆效果更好的優點。

由技術常識可知,本發明可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特征
的實施方案來實現。因此,上述公開的實施方案,就各方面而言,都只是舉
例說明,并不是僅有的。所有在本發明范圍內或在等同于本發明的范圍內的
改變均被本發明包含。

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