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CN111063534B - 一种高填充易切割的铁基非晶纳米晶合金铁芯的制作工艺 - Google Patents

一种高填充易切割的铁基非晶纳米晶合金铁芯的制作工艺 Download PDF

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CN111063534B CN201911251379.2A CN201911251379A CN111063534B CN 111063534 B CN111063534 B CN 111063534B CN 201911251379 A CN201911251379 A CN 201911251379A CN 111063534 B CN111063534 B CN 111063534B
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Wuhan University of Science and Technology WHUST
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New Materials Technology Co ltd Jiangsu Amorphd
Wuhan University of Science and Technology WHUST
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Abstract

本发明公开了一种高填充易切割的铁基非晶纳米晶合金铁芯的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、经过熔炼、喷制非晶薄带、卷绕、真空退火等常规工艺得到一个圆环状铁芯；S2、将S1中的铁芯放入工作室中，工作室为一圆筒形容器，尺寸比铁芯稍大。加入高分子树脂胶，且浸没铁芯；S3、将工作室连同铁芯和高分子树脂胶一起放入超重力机的高速离心甩筒中，超重力加速度设置为800~3000个g，随后高速旋转3‑10min；S4、将工作室取出，倒出剩余高分子树脂胶，并取出铁芯；S5、将铁芯置于平整的工作台上，于室温下放置24‑48h，即得到所需要的铁芯，相比现有技术，本发明采用超重力浸渍代替真空浸渍，能够使高分子树脂胶更好地填充满铁基非晶纳米晶合金铁芯的薄带缝隙。

Description

一种高填充易切割的铁基非晶纳米晶合金铁芯的制作工艺
技术领域
本发明涉及铁芯加工领域，具体涉及一种高填充易切割的铁基非晶纳米晶合金铁芯的制作工艺。
背景技术
铁基非晶/纳米晶合金铁芯具有高的磁导率和低的铁芯损耗，在高精度互感器和高频电源等领域得到了广泛的应用。铁基非晶/纳米晶合金铁芯的制造流程通常包括熔炼得到母合金、甩带得到非晶合金薄带、卷绕成型、真空退火实现非晶合金转变为非晶/纳米晶合金。通常，铁基非晶/纳米晶合金铁芯是一个回转体形状，如圆环状、椭圆环状、矩形和跑道形等。回转体形状在缠绕多匝线圈时相对比较麻烦，因而为了便于缠线和降低损耗，很多下游企业提出了铁基非晶/纳米晶合金铁芯要具有可切割的要求。
铁基非晶薄带具有一定的韧性，但是经过真空退火，变成铁基非晶/纳米晶合金状态后韧性急剧下降，通常呈现为脆性状态，不能直接切割，需要进行固化处理后才具有可切割性。
所谓固化处理是指将高分子树脂胶或者其它胶填充进入铁芯中的薄带的缝隙之间，利用高分子树脂胶的韧性来解决铁基非晶/纳米晶合金薄带的脆性问题。因而，要求非晶/纳米晶合金薄带的缝隙之间不能有空气或者真空存在，要使高分子树脂胶填充满非晶薄带的缝隙。
目前非晶行业通常是采用真空浸渍工艺来进行固化处理，即将经过真空退火处理后的铁基非晶/纳米晶合金放入真空室中，然后抽真空，再加入高分子树脂胶，使高分子树脂胶在真空状态下渗入铁基非晶/纳米晶合金铁芯的薄带缝隙之间。由于铁基非晶/纳米晶合金铁芯的薄带缝隙非常小，通常只有数微米，因此高分子树脂胶不容易填充满。如果没有填充满，那么切割时就有可能产生非晶/纳米晶合金碎屑。
综上所述，急需一种技术，能够有效使高分子树脂胶填充满铁基非晶/纳米晶合金铁芯的薄带缝隙，得到一种具有高填充率、易于切割的铁基非晶/纳米晶合金铁芯。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有高填充率、易于切割的高填充易切割的铁基非晶纳米晶合金铁芯的制作工艺。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种高填充易切割的铁基非晶纳米晶合金铁芯的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、经过熔炼、喷制非晶薄带、卷绕、真空退火等常规工艺得到一个圆环状铁芯；
S2、将S1中的铁芯放入工作室中，工作室为一圆筒形容器，尺寸比铁芯稍大。加入高分子树脂胶，且浸没铁芯；
S3、将工作室连同铁芯和高分子树脂胶一起放入超重力机的高速离心甩筒中，超重力加速度设置为800～3000个g，随后高速旋转3-10min；
S4、将工作室取出，倒出剩余高分子树脂胶，并取出铁芯；
S5、将铁芯置于平整的工作台上，于室温下放置24-48h，即得到所需要的铁芯。
优选地，前述步骤S2中，高分子树脂胶选用环氧树脂。
再优选地，前述步骤S2中，高分子树脂胶浸没铁芯2cm-3cm。
更优选地，前述步骤S3中，超重力机为一台具有大料筒的高速离心机。
本发明的有益之处在于：(1)采用超重力浸渍代替真空浸渍，能够使高分子树脂胶更好地填充满铁基非晶/纳米晶合金铁芯的薄带缝隙，树脂填充率大于 99％；(2)本发明铁芯具有更易于切割的性能，在砂轮切割或者线切割的过程中不会掉出碎屑；(3)本发明铁芯制作过程中的超重力机为一台具有大料筒的高速离心机，设备简单，易于制造，浸渍过程中不需要抽空，效率高。
附图说明
图1是铁芯的切割面放大图。
图中附图标记的含义：1、铁基非晶薄带，2、高分子树脂胶。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种高填充易切割的铁基非晶纳米晶合金铁芯的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、经过熔炼、喷制非晶薄带、卷绕、真空退火等常规工艺得到一个圆环状铁芯(铁芯为铁基非晶铁芯或纳米晶铁芯)；
S2、将S1中的铁芯放入工作室中，工作室为一圆筒形容器，尺寸比铁芯稍大。加入高分子树脂胶，高分子树脂胶选用环氧树脂，且浸没铁芯，高分子树脂胶浸没铁芯2cm-3cm；
S3、将工作室连同铁芯和高分子树脂胶一起放入超重力机的高速离心甩筒中，超重力机为一台具有大料筒的高速离心机，超重力加速度设置为800～3000 个g，随后高速旋转3-10min；
S4、将工作室取出，倒出剩余高分子树脂胶，并取出铁芯；
S5、将铁芯置于平整的工作台上，于室温下放置24-48h，即得到所需要的铁芯。
填充率可以采用如下公式进行计算。
Figure RE-GDA0002385407880000041
其中，m1，m3为固化前后铁芯质量的实际测量值，m2由m1，ρ铁，ρ胶和V总计算得到。
固化前：V总＝V铁+V隙，实际质量m1＝ρ铁×V铁
固化后：100％填满时质量m2＝ρ铁×V铁+ρ胶×V隙
填充率为f时质量m3＝ρ铁×V铁+ρ胶×V隙×f
具体实施例(一)：经过熔炼、喷制非晶薄带、卷绕、真空退火等常规工艺得到一个圆环状铁芯，其尺寸是47/77/28(内径47mm，外径77mm，高度28mm)，质量m1是459.196克；
S2、将S1中的铁芯放入工作室中，工作室为一圆筒形容器，尺寸比铁芯稍大。加入高分子树脂胶，高分子树脂胶选用环氧树脂，且浸没铁芯，高分子树脂胶浸没铁芯2cm。
S3、将工作室连同铁芯和环氧树脂一起放入超重力机的高速离心甩筒中，超重力机为一台具有大料筒的高速离心机，超重力加速度设置为1000个g，随后高速旋转5min；
S4、将工作室取出，倒出剩余高分子树脂胶，并取出铁芯；
S5、将铁芯置于平整的工作台上，于室温下放置24h，即得到所需要的铁芯，测定质量m3为480.625克。
查得，铁基非晶/纳米晶合金的密度为7.20g/cm3，环氧树脂的密度为 1.20g/cm3，计算得到100％填充满时的质量是
Figure RE-GDA0002385407880000051
Figure RE-GDA0002385407880000052
具体实施例(二)：经过熔炼、喷制非晶薄带、卷绕、真空退火等常规工艺得到一个圆环状铁芯，其尺寸是47/77/28(内径47mm，外径77mm，高度28mm)，质量m1是459.192克；
S2、将S1中的铁芯放入工作室中，工作室为一圆筒形容器，尺寸比铁芯稍大。加入高分子树脂胶，高分子树脂胶选用环氧树脂，且浸没铁芯，高分子树脂胶浸没铁芯3cm。
S3、将工作室连同铁芯和环氧树脂一起放入超重力机的高速离心甩筒中，超重力机为一台具有大料筒的高速离心机，超重力加速度设置为1900个g，随后高速旋转8min；
S4、将工作室取出，倒出剩余高分子树脂胶，并取出铁芯；
S5、将铁芯置于平整的工作台上，于室温下放置30h，即得到所需要的铁芯，测定质量m3为480.665克。
查得，铁基非晶/纳米晶合金的密度为7.20g/cm3，环氧树脂的密度为1.20g/cm3，计算得到100％填充满时的质量是
Figure RE-GDA0002385407880000061
Figure RE-GDA0002385407880000062
具体实施例(三)：经过熔炼、喷制非晶薄带、卷绕、真空退火等常规工艺得到一个圆环状铁芯，其尺寸是47/77/28(内径47mm，外径77mm，高度28mm)，质量m1是459.198克；
S2、将S1中的铁芯放入工作室中，工作室为一圆筒形容器，尺寸比铁芯稍大。加入高分子树脂胶，高分子树脂胶选用环氧树脂，且浸没铁芯，高分子树脂胶浸没铁芯2.5cm。
S3、将工作室连同铁芯和环氧树脂一起放入超重力机的高速离心甩筒中，超重力机为一台具有大料筒的高速离心机，超重力加速度设置为3000个g，随后高速旋转10min；
S4、将工作室取出，倒出剩余高分子树脂胶，并取出铁芯；
S5、将铁芯置于平整的工作台上，于室温下放置48h，即得到所需要的铁芯，测定质量m3为480.692克。
查得，铁基非晶/纳米晶合金的密度为7.20g/cm3，环氧树脂的密度为 1.20g/cm3，计算得到100％填充满时的质量是
Figure RE-GDA0002385407880000071
Figure RE-GDA0002385407880000072
如图1所示的铁芯的切割面放大之后呈现明显的层片状结构，白色层为铁基非晶/纳米晶合金薄带，黑色层为填充的高分子树脂胶，切割面上铁基非晶/纳米晶合金薄带完全没有断裂的现象。
本发明的有益之处在于：(1)采用超重力浸渍代替真空浸渍，能够使高分子树脂胶更好地填充满铁基非晶/纳米晶合金铁芯的薄带缝隙，树脂填充率大于99％；(2)本发明铁芯具有更易于切割的性能，在砂轮切割或者线切割的过程中不会掉出碎屑；(3)本发明铁芯制作过程中的超重力机为一台具有大料筒的高速离心机，设备简单，易于制造，浸渍过程中不需要抽空，效率高。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种高填充易切割的铁基非晶纳米晶合金铁芯的制作工艺，其特征在于，具体为以下步骤：
S1、经过熔炼、喷制非晶薄带、卷绕、真空退火常规工艺得到一个圆环状铁芯；
S2、将S1中的铁芯放入工作室中，工作室为一圆筒形容器，尺寸比铁芯稍大，加入高分子树脂胶，且浸没铁芯；所述高分子树脂胶为环氧树脂；
S3、将工作室连同铁芯和高分子树脂胶一起放入超重力机的高速离心甩筒中，超重力加速度设置为800～3000个g，随后高速旋转3-10min；
S4、将工作室取出，倒出剩余高分子树脂胶，并取出铁芯；
S5、将铁芯置于平整的工作台上，于室温下放置24-48h，即得到所需要的铁芯。
2.根据权利要求1所述的一种高填充易切割的铁基非晶纳米晶合金铁芯的制作工艺，其特征在于，所述步骤S2中，高分子树脂胶浸没铁芯2cm-3cm。
3.根据权利要求1所述的一种高填充易切割的铁基非晶纳米晶合金铁芯的制作工艺，其特征在于，所述步骤S3中，超重力机为一台具有大料筒的高速离心机。
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CN112430446B (zh) * 2020-11-24 2022-09-13 飞竞电机(深圳)有限公司 一种用于非晶条带粘接和绝缘的粘合剂及其制备方法和使用方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5182601B2 (ja) * 2006-01-04 2013-04-17 日立金属株式会社 非晶質合金薄帯、ナノ結晶軟磁性合金ならびにナノ結晶軟磁性合金からなる磁心
CN106384664B (zh) * 2016-11-25 2019-01-15 中国科学院电工研究所 一种真空离心浸渍装置
CN206312682U (zh) * 2017-01-11 2017-07-07 常州市美格耐特非晶材料有限公司 一种罐形非晶带材磁芯
CN109402531A (zh) * 2018-11-13 2019-03-01 嘉兴市秀洲区洪合镇中学 一种基于超重力凝固的铁基非晶纳米晶合金多孔催化剂及其制备方法和应用
CN109545536A (zh) * 2018-12-19 2019-03-29 苏州洲盛非晶科技有限公司 一种铁基非晶合金变压器铁芯的制造方法
CN110302797A (zh) * 2019-07-09 2019-10-08 中北大学 一种超重力喷渍法制备的双组分锰基负载型催化剂及其应用

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