一种T型磁芯及其制备方法与应用与流程

一种t型磁芯及其制备方法与应用
技术领域
1.本发明属于电感技术领域，涉及一种磁芯及其制备方法与应用，尤其涉及一种t型磁芯及其制备方法与应用。


背景技术：

2.电感是一种由线圈组成的无源电气元件，是用于滤波、定时、电力电子应用的两端元件，属于一种储能元件，可以把电能转换成磁能并储能起来。电感器作为电子电路的基本元件之一，广泛应用于电子电路产品中，而随着电子产品市场的日益发展，对电感的品质要求也越来越高。
3.cn114823079a公开了一种高压电感及其制备方法，高压电感包括上骨架、柱体磁芯、绕组、下骨架和导电胶层，所述柱体磁芯设置在上骨架和下骨架之间，所述绕组包括进线端、线圈主体和出线端，所述进线端、所述线圈主体和所述出线端依序连接成整体；所述线圈主体绕设在所述柱体磁芯的外围，所述导电胶层连接于所述柱体磁芯与所述进线端之间。该技术方案将电感中绕组的进线端与柱体磁芯做短接处理，形成等势体，则可大大降低安规设计难度，减少产品体积。
4.cn115050543a公开了一种共模电感，属于共模电感技术领域，包括壳体、磁芯、多组线圈绕组和底座；壳体与底座固定连接，磁芯设置于壳体中，壳体分隔出多个绕线空间，每个绕线空间中设置一组线圈绕组。该技术方案通过壳体分隔出多个绕线空间，无需单独设置中间挡板，避免损伤线圈，减小共模电感的整体尺寸，降低制造成本，但不能避免线圈的引线歪斜、断线或翘起致使共模电感使用寿命下降的问题发生。
5.cn202183292u公开了一种改进型一体成型电感器，电感器包括线圈、磁性实心体和两个电极脚，线圈镶嵌在磁性实心体内，电极脚一端为第一端部，另一端为第二端部，两个电极脚的第一端部分别嵌装在磁性实心体内，两个电极脚分别与线圈的两端焊接在一起。由于其线圈引脚与电极片之间的焊点系被完全包覆于磁性实性体中，因此不存在有锡膏溢出的问题，但线圈在本体中没有定位，导致模压时线圈很容易发生偏移变形，严重影响产品的性能及品质。
6.综上，本发明提出一种t型磁芯，对线圈及其引线进行限位，防止引线翘起和歪斜，提升电感的成品率。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种t型磁芯及其制备方法与应用，通过对线圈及其引线进行限位，防止引线翘起和歪斜，提高电感产品品质，提升电感的成品率。
8.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
9.第一方面，本发明提供一种t型磁芯，所述t型磁芯的组成包括座体以及与座体连接的柱体；
10.所述座体与柱体连接的相对面设置有至少2个固定槽；
11.所述固定槽为通槽或半通槽。
12.本发明t型磁芯的柱体可以对线圈限位，座体与柱体连接的相对面设有的固定槽可以对引线进行限位，将线圈的输入端与输出端分别置固定槽内，防止由于引线的翘起和歪斜导致电感品质下降，从而提升了电感的成品率，节约了材料成本。
13.优选地，在所述固定槽的轴线方向上，所述固定槽与所述t型磁芯的长度比为(0.5-1):1，例如可以是0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1或1:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
14.优选地，所述固定槽的宽度为0.1-0.3mm，例如可以是0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm或0.3mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
15.优选地，所述固定槽的深度为0.2-0.4mm，例如可以是0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm或0.4mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
16.本发明中所述固定槽对引线起限位作用，其宽度和深度与引线的型号有关；引线的输入端与输出端分别嵌入一对固定槽内，一对固定槽中两个固定槽的间距与柱体及线圈的尺寸有关。
17.示例性的，一对固定槽中两个固定槽的间距为2.5-3.0mm，例如可以是2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm或3.0mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
18.第二方面，本发明提供如第一方面所述t型磁芯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
19.(1)均匀混合非晶粉、合金粉以及粘结剂，所得混合物进行造粒，得到造粒料；
20.(2)步骤(1)所述造粒料依次经烘干、压制以及固化，得到所述t型磁芯。
21.优选地，步骤(1)所述非晶粉与合金粉的质量比为(1-9):(1-9)，例如可以是1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2或9:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为(3-6):(4-7)。
22.优选地，所述非晶粉包括铁粉、硅粉、铬粉、硼粉、碳粉、磷粉或铜粉中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括铁粉与硅粉的组合，铬粉与硼粉的组合，碳粉与磷粉的组合，磷粉与铜粉的组合，铁粉、硅粉与铬粉的组合，或硼粉、碳粉、磷粉与铜粉的组合。
23.优选地，所述合金粉包括铁硅合金粉、铁镍合金粉、硼镍合金粉、镍铬合金粉或铁硅铝合金粉中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括铁硅合金粉与铁镍合金粉的组合，硼镍合金粉与镍铬合金粉的组合，镍铬合金粉与铁硅铝合金粉的组合，或铁硅合金粉、铁镍合金粉与硼镍合金粉的组合。
24.优选地，步骤(1)所述混合的温度为23-27℃，例如可以是23℃、24℃、25℃、26℃或27℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
25.优选地，步骤(1)所述粘结剂的质量相对于所述非晶粉与合金粉总质量的1-5wt％，例如可以是1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为2-3.5wt％，例如可以是2wt％、2.3wt％、2.6wt％、2.9wt％、3.1wt％、3.3wt％或3.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
26.优选地，步骤(1)所述粘结剂包括环氧树脂胶水、酚醛树脂胶水或有机硅树脂胶水中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括环氧树脂胶水与酚醛树脂胶水的组合，酚醛树脂胶水与有机硅树脂胶水的组合，环氧树脂胶水与有机硅树脂胶水的组合，或环氧树脂胶水、酚醛树脂胶水与有机硅树脂胶水的组合。
27.优选地，步骤(1)所述造粒的温度为23-27℃，例如可以是23℃、24℃、25℃、26℃或27℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
28.优选地，步骤(1)所述造粒的时间为90-150min，例如可以是90min、100min、110min、120min、130min、140min或150min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
29.优选地，步骤(1)所述造粒料的平均粒径为50-300目，例如可以是50目、100目、150目、200目、250目或300目，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
30.优选地，步骤(2)所述烘干的温度为50-60℃，例如可以是50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃或60℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
31.优选地，步骤(2)所述烘干的时间为1-3h，例如可以是1h、1.3h、1.5h、1.8h、2.1h、2.4h、2.7h或3h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
32.优选地，步骤(2)所述压制的压力为10-500mpa，例如可以是10mpa、50mpa、100mpa、200mpa、300mpa、400mpa或500mpa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
33.优选地，步骤(2)所述压制的温度为20-30℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃或30℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
34.优选地，步骤(2)所述压制的时间为7-10s，例如可以是7s、8s、9s或10s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
35.优选地，步骤(2)所述固化的温度为180-240℃，例如可以是180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃或240℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
36.优选地，步骤(2)所述固化的时间为7-10min，例如可以是7min、8min、9min或10min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
37.作为本发明第二方面所述制备方法的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
38.(1)均匀混合非晶粉、合金粉以及粘结剂，所得混合物进行造粒，得到平均粒径为50-300目的造粒料；所述非晶粉与合金粉的质量比为(1-9):(1-9)；所述粘结剂的质量相对于所述非晶粉与合金粉总质量的1-5wt％；
39.(2)步骤(1)所述造粒料在50-60℃下烘干1-3h后，在20-30℃、10-500mpa下进行压制7-10s，在180-240℃下固化7-10min，得到所述t型磁芯。
40.所述t型磁芯的组成包括座体以及与座体连接的柱体；所述座体与柱体连接的相对面设置有至少2个固定槽；所述固定槽为通槽或半通槽；在轴线方向上，固定槽与t型磁芯
的长度比为(0.5-1):1，固定槽的宽度为0.1-0.3mm，固定槽的深度为0.2-0.4mm。
41.第三方面，本发明提供一种电感，所述电感包括第一方面所述的t型磁芯；
42.所得电感的直通率在99％以上。
43.第四方面，本发明提供一种如第三方面所述电感的制备方法，所述制备方法包括：
44.(a)线圈绕制在所述t型磁芯的柱体上，引线置于所述t型磁芯的固定槽内，得到组合物；
45.(b)组合物经填粉、热压、烘烤、滚喷、剥漆和电镀后，得到所述电感。
46.所述填粉指的是，将所述组合物置于具有一定体积和形状的模穴中，并装填粉料，所用粉料为第二方面步骤(1)所述的造粒料。
47.优选地，步骤(b)所述热压的温度为170-200℃，例如可以是170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃或200℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为180-190℃，例如可以是180℃、181℃、182℃、183℃、184℃、185℃、186℃、187℃、188℃、189℃或190℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
48.优选地，步骤(b)所述热压的时间为1-2min，例如可以是1.1min、1.2min、1.3min、1.4min、1.5min、1.6min、1.7min、1.8min、1.9min或2min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
49.优选的，步骤(b)所述热压的压力为20-300mpa，例如可以是20mpa、50mpa、100mpa、150mpa、200mpa、250mpa或300mpa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为100-150mpa，例如可以是100mpa、110mpa、120mpa、130mpa、140mpa或150mpa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
50.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
51.本发明提供一种t型磁芯及其制备方法与应用，t型磁芯的柱体可以对线圈限位，座体与柱体连接的相对面设有的固定槽可以对引线进行限位，将线圈的输入端与输出端分别置固定槽内，防止由于引线的翘起和歪斜导致电感品质下降，从而提升了电感的成品率，节约了材料成本，所得电感的直通率在99％以上。
附图说明
52.图1是实施例1所得t型磁芯的示意图；
53.图2是对比例1所得t型磁芯的示意图；
54.图3是应用例1中步骤(a)所得组合物的示意图；
55.图4是应用例1中步骤(a)所得组合物的俯视图；
56.图5是应用例1所得电感的示意图；
57.图6是对比应用例1步骤(a)所得组合物的示意图。
具体实施方式
58.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
59.实施例1
60.本实施例提供一种t型磁芯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
61.(1)均匀混合非晶粉、合金粉以及环氧树脂胶水，所得混合物进行造粒，得到平均粒径为180目的造粒料；所述非晶粉与合金粉的质量比为4:6，非晶粉为质量比为1:1的铁粉与硅粉组合物，合金粉为铁镍合金粉；所述环氧树脂胶水的质量相对于所述非晶粉与合金粉总质量的2.4wt％；
62.(2)步骤(1)所述造粒料在55℃下烘干2h后，在20℃、300mpa下进行压制9s，在210℃固化8min，得到如图1所示的t型磁芯；
63.所述t型磁芯的组成包括座体以及与座体连接的柱体；所述座体与柱体连接的相对面设置有2个固定槽；2个固定槽均为通槽；固定槽的宽度为0.1mm，固定槽的深度为0.25mm。
64.实施例2
65.本实施例提供一种t型磁芯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
66.(1)均匀混合非晶粉、合金粉以及酚醛树脂胶水，所得混合物进行造粒，得到平均粒径为300目的造粒料；所述非晶粉与合金粉的质量比为3:7，非晶粉为质量比为1:1的铁粉与硼粉组合物，合金粉为铁硅合金粉；所述酚醛树脂胶水的质量相对于所述非晶粉与合金粉总质量的2.2wt％；
67.(2)步骤(1)所述造粒料在60℃下烘干2h后，在25℃、100mpa下进行压制10s，在180℃固化7min，得到所述t型磁芯；
68.所述t型磁芯的组成包括座体以及与座体连接的柱体；所述座体与柱体连接的相对面设置有2个固定槽；2个固定槽均为通槽；固定槽的宽度为0.1mm，固定槽的深度为0.2mm。
69.实施例3
70.本实施例提供一种t型磁芯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
71.(1)均匀混合非晶粉、合金粉以及有机硅树脂胶水，所得混合物进行造粒，得到平均粒径为50目的造粒料；所述非晶粉与合金粉的质量比为4:7，非晶粉为质量比为1:1的铁粉与磷粉组合物，合金粉为铁硅铝合金粉；所述有机硅树脂胶水的质量相对于所述非晶粉与合金粉总质量的3.5wt％；
72.(2)步骤(1)所述造粒料在50℃下烘干3h后，在30℃、500mpa下进行压制7s，在240℃固化7min，得到所述t型磁芯；
73.所述t型磁芯的组成包括座体以及与座体连接的柱体；所述座体与柱体连接的相对面设置有2个固定槽；2个固定槽均为半通槽；在轴线方向上，固定槽与t型磁芯的长度比为0.5:1；固定槽的宽度为0.2mm，固定槽的深度为0.3mm。
74.对比例1
75.本对比例提供一种t型磁性的制备方法，所述制备方法包括中除步骤(2)所得t型磁芯不含固定槽外，其余均与实施例1相同，所得t型磁芯如图2所示。
76.将上述实施例和对比例所得t型磁芯应用于电感中。
77.应用例1
78.本应用例提供一种电感的制备方法，所述电感的制备方法包括如下步骤：
79.(a)线圈绕制在实施例1所得t型磁芯的柱体上，将引线的输入端和输出端分别置
于实施例1所得t型磁芯的固定槽内，得到组合物；
80.所得组合物的示意图及俯视图分别为图3和图4所示；
81.(b)组合物经填粉、热压、烘烤、滚喷、剥漆和电镀后，得到如图5所示的电感；
82.步骤(b)所述热压的温度为185℃，热压时间为1.5min，热压的压力为120mpa。
83.应用例2
84.本应用例提供一种电感的制备方法，除了步骤(b)所述热压的温度为180℃，热压时间为2min，热压的压力为150mpa外，其余均与应用例1相同。
85.应用例3
86.本应用例提供一种电感的制备方法，除了步骤(b)所述热压的温度为190℃，热压时间为1min，热压的压力为100mpa外，其余均与应用例1相同。
87.应用例4
88.本应用例提供一种电感的制备方法，所述制备方法中除步骤(a)所用的t型磁芯为实施例2所得t型磁芯外，其余均与实施例1相同。
89.应用例5
90.本应用例提供一种电感的制备方法，所述制备方法中除步骤(a)所用的t型磁芯为实施例3所得t型磁芯外，其余均与实施例1相同。
91.对比应用例1
92.本对比应用例提供一种电感的制备方法，所述制备方法中除步骤(a)所用的t型磁芯为对比例1所得t型磁芯，其余均与实施例1相同，步骤(a)所得组合物如图6所示。
93.性能测试
94.在应用例1-5和对比应用例1制备电感的过程中，分别测试了在绕线、热压、剥漆和电镀时的成品率，具体测试方法如下：各个外观检验站别的检测仪器为十倍显微镜，在十倍显微镜下检验产品外观有无引线歪斜、内八、外八、剥漆残留或电镀爬锡等不良现象，然后分别计算每个站别的良率，并所有站别良率之积得到所得电感的直通率，结果如表1所示。
95.表1
96.成品率(％)绕线站热压站剥漆站电镀站直通率应用例199.899.999.999.899.5应用例299.799.999.899.899.2应用例399.899.899.799.899.1应用例499.799.899.899.899.1应用例599.799.799.899.899.0对比应用例19795959583.1
97.由表1可知，利用本发明提供的t型磁芯在制备电感过程中，在绕线站、热压站、剥漆站和电镀站的成品率均在99.7％以上，所得电感的直通率可达99％以上，在座体上设置的固定槽可以防止由于引线的翘起和歪斜，从而使所得电感具有优异的品质，而利用不设置固定槽的t型磁芯所得电感的直通率仅为83.1％。
98.综上所述，本发明提供一种t型磁芯及其制备方法与应用，t型磁芯的柱体可以对线圈限位，座体与柱体连接的相对面设有的固定槽可以对引线进行限位，将线圈的输入端与输出端分别置固定槽内，防止由于引线的翘起和歪斜导致电感品质下降，从而提升了电
感的成品率，节约了材料成本，所得电感的直通率在99％以上。
99.以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。