一種金屬基體復合導線、功率電感及其制備方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種金屬基體復合導線、功率電感及其制備方法。金屬基體復合導線的制備方法包括以下步驟：1)準備金屬內芯；2)配置玻璃樹脂混合物：將粒徑為300nm～2.5μm、燒結溫度為600～900℃的硼硅玻璃粉和溶劑預混合攪拌均勻，然后加入分散劑和分解溫度為300～500℃的樹脂攪拌混合均勻；3)將自粘性樹脂溶于溶劑中配置成自粘性樹脂溶液；4)將所述玻璃樹脂混合物均勻涂覆在所述金屬內芯的表面，然后將所述自粘性樹脂溶液涂覆在所述玻璃樹脂混合物的表面，在80～150℃下烘干，確保涂覆后所述金屬內芯表面的樹脂厚度在1～2μm；5)重復步驟4)，直至涂覆的厚度達到2～10μm。本發(fā)明專利技術制得的復合導線制成電感時，電感的耐候性、絕緣耐壓能力均較好，且耐高溫，電氣性能也較好。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及功率電感的制備工藝，特別是涉及一種金屬基體復合導線、功率電感及其制備方法。
技術介紹
目前耐高溫的絕緣導線一般都是采用無機氧化物包覆的形式，在導體表面形成介孔無機氧化層。一方面，如果無機氧化層包覆過于致密，由于無機氧化層的脆性，繞制過程中會造成無機包覆層的脫落。另一方面，如果無機氧化層包覆不致密，耐潮、耐候性會較差。此外，在導體表面包覆介孔無機氧化層的制造成本是非常昂貴的，而且包覆介孔無機氧化層的絕緣導線，由于存在介孔，制備成功率電感后，電感的絕緣耐壓能力不會很高，一般在50V左右；耐候性方面也較差，一般鹽霧試驗4H后，介孔中銅線就會存在明顯腐蝕。目前，也有絕緣導線表面包覆有機物材料的，但這種導線制得的功率電感同樣存在絕緣耐壓低的問題。而且無論是包覆無機氧化物還是包覆有機物材料的導線，目前均存在不耐高溫的缺點。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所要解決的技術問題是：彌補上述現(xiàn)有技術的不足，提出一種金屬基體復合導線、功率電感及其制備方法，復合導線制成的電感的耐候性、絕緣耐壓能力均較好，且耐高溫，電氣性能也較好。本專利技術的技術問題通過以下的技術方案予以解決：一種金屬基體復合導線的制備方法，包括以下步驟：1)準備金屬內芯；2)配置玻璃樹脂混合物：將粒徑為300nm～2.5μm、燒結溫度為600～900℃的硼硅玻璃粉和溶劑預混合攪拌均勻，然后加入分散劑和分解溫度為300～500℃的樹脂攪拌混合均勻；其中，所述樹脂為10～30％固含量的樹脂溶液，所述硼硅玻璃粉與所述樹脂的質量比為1:10～2:10；所述分散劑占所述玻璃樹脂混合物的質量分數(shù)為0.1.～0.5％；3)將自粘性樹脂溶于溶劑中配置成自粘性樹脂溶液；4)將所述玻璃樹脂混合物均勻涂覆在所述金屬內芯的表面，然后將所述自粘性樹脂溶液涂覆在所述玻璃樹脂混合物的表面，在80～150℃下烘干，確保涂覆后所述金屬內芯表面的樹脂厚度在1～2μm；5)重復步驟4)，
直至涂覆的厚度達到2～10μm。優(yōu)選地，所述步驟2)中，樹脂的分子量在5000～50000。優(yōu)選地，所述樹脂為尼龍。優(yōu)選地，所述步驟2)中，硼硅玻璃粉的粒徑在500nm～1μm。優(yōu)選地，所述步驟3)中，自粘性樹脂為尼龍。優(yōu)選地，所述步驟1)中，金屬內芯為鍍鎳銅線。一種根據(jù)如上所述的制備方法制得的金屬基體復合導線。一種功率電感的制備方法，包括以下步驟：1)根據(jù)如上所述的制備方法制備金屬基體復合導線；2)將所述金屬基體復合導線繞制成設定形狀圈數(shù)的線圈，放入模腔中，填入磁粉，通過壓力將所述線圈和所述磁粉壓制成一體形成電感；3)在600～900℃的溫度下燒結，使所述線圈中的自粘性樹脂分解，所述線圈中的玻璃樹脂混合物燒結成玻璃層；4)對電感的磁體兩端露出的所述金屬基體復合導線進行研磨拋光，去掉所述線圈中的玻璃層，露出內部的金屬內芯；5)在電感的磁體兩端露出的金屬內芯上形成端電極，最終制得功率電感。優(yōu)選地，所述步驟3)中，在氧氣含量為15％以內的氣氛中進行燒結。一種根據(jù)如上所述的制備方法制得的功率電感。本專利技術與現(xiàn)有技術對比的有益效果是：本專利技術的金屬基體復合導線的制備方法，包含制備金屬內芯，涂覆特定的玻璃樹脂混合物和自粘性樹脂溶液，以及烘干等步驟，使得制得的金屬基體復合導線中，金屬內芯的表面包覆的是玻璃樹脂混合物和自粘性樹脂。該復合導線用于制備功率電感時，先是復合導線與磁粉進行壓制，然后進行600～900℃的燒結，燒結過程中自粘性樹脂分解，玻璃樹脂混合物燒結成玻璃層。由于玻璃層具有較高的耐候性和絕緣耐壓能力，分別為標準鹽霧8H以上和耐壓100V以上，因此制得的功率電感的耐候性、絕緣耐壓能力均較好。玻璃層是經(jīng)600～900℃燒結而成，因此功率電感可耐高溫。而且由于制備過程中先壓制，后燒結形成玻璃層，因此壓制過程中可耐受較大壓力，不必擔心復合導線中樹脂混合物，自粘性樹脂的破損，因此功率電感的磁體密度可制備得較高，則磁導率和飽和磁通也均較高，從而功率電感的電氣性能較好。【附圖說明】圖1是本專利技術具體實施方式中制得的復合導線的結構示意圖；圖2是本專利技術具體實施方式的功率電感的制備方法的流程圖；圖3是本專利技術具體實施方式中制得的功率電感的截面示意圖；圖4是本專利技術具體實施方式中制得的功率電感的局部放大示意圖。【具體實施方式】下面結合具體實施方式并對照附圖對本專利技術做進一步詳細說明。本具體實施方式中提供一種金屬基體復合導線的制備方法，以克服傳統(tǒng)的絕緣導線由于可繞性差、耐候性差、成本高、不耐高溫等缺點而無法應用于磁性元器件制造的難題。本具體實施方式的復合導線的制備方法包括以下步驟：1)準備金屬內芯。金屬內芯可為采用銀線、鋁線、鍍鎳銅線，優(yōu)選為鍍鎳銅線。銅線的成本和拉伸強度較理想，性價比最高，表面鍍鎳層具有空氣中溫度性高的特點、且耐磨性高，可在后續(xù)需要高溫處理時起到保護銅線本體的作用。銅線鍍鎳時可采用電鍍或化鍍方式，鍍鎳層的厚度控制在銅線線徑的1/10～3/10。2)配置玻璃樹脂混合物：將粒徑為300nm～2.5μm、燒結溫度為600～900℃的硼硅玻璃粉和溶劑預混合攪拌均勻，然后加入分散劑和分解溫度為300～500℃的樹脂攪拌混合均勻；其中，所述樹脂為10～30％固含量的樹脂溶液，所述硼硅玻璃粉與所述樹脂的質量比為1:10～2:10；所述分散劑占所述玻璃樹脂混合物的質量分數(shù)為0.1.～0.5％。該步驟中，配置的玻璃樹脂混合物是后續(xù)燒結后形成玻璃層的主體成分，是影響后續(xù)工藝以及制得的產(chǎn)品性能的關鍵因素。玻璃粉為具備燒結特性的B、Si玻璃粉，與分解溫度為300～500℃樹脂混合后制成玻璃樹脂混合物，便于后續(xù)涂覆，且可控制涂覆厚度較薄。玻璃粉粒度在300nm～2.5μm的范圍，既不會發(fā)生團聚，也能與樹脂的相容性、分散效果較好，涂覆的均勻度也越高。優(yōu)選地，玻璃粉選擇粒度在500nm～1μm范圍內的玻璃粉，這樣，形成的玻璃樹脂混合物中，玻璃粉在樹脂中的分散性較好，涂覆時較易涂覆均勻。該配方下的混合物，在后續(xù)制備功率電感過程中進行燒結時，玻璃粉可較好地燒結形成玻璃層，樹脂則分解揮發(fā)掉。優(yōu)選地，樹脂的分子量在5000～50000，從而配置的樹脂混合物更具可涂性，且涂層附著力高。進一步優(yōu)選地，可選用分子量在5000～50000的尼龍，成本和粘結性能均較好。3)將自粘性樹脂溶于溶劑中配置成自粘性樹脂溶液。自粘樹脂材質為尼龍，成本較低，效果也較好。4)將所述玻璃樹脂混合物均勻涂覆在所述金屬內芯的表面，然后將所述自粘性樹脂溶液涂覆在所述玻璃樹脂混合物的表面，在80～150℃下烘干，確保涂覆后所述金屬內芯表面的樹脂厚度在1～2μm。5)重復步驟4)，直至涂覆的厚度達到2～10μm。上述步驟中，涂覆的玻璃樹脂混合物在后續(xù)燒結后形成玻璃層，涂覆的自粘性樹脂發(fā)揮粘結固定整個涂覆層形狀的作用。涂覆絕緣層時，絕緣層越薄，則金屬內芯就可以選擇截面積相對較大的內芯，從而電阻低，但厚度太薄，則絕緣耐壓值會較低，不利于電感的絕緣耐壓能力的提高，綜上，選擇涂覆厚度在2～10μm可綜合確保電感的電氣性能和絕緣耐壓能力。本具體實施方式中，通過多次涂覆-烘干的方式達到最終要求厚度，每次涂覆厚度控制在1～2μm，烘干溫度控制在80～150℃，玻璃樹脂層導線后續(xù)通過本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種金屬基體復合導線的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：1)準備金屬內芯；2)配置玻璃樹脂混合物：將粒徑為300nm～2.5μm、燒結溫度為600～900℃的硼硅玻璃粉和溶劑預混合攪拌均勻，然后加入分散劑和分解溫度為300～500℃的樹脂攪拌混合均勻；其中，所述樹脂為10～30％固含量的樹脂溶液，所述硼硅玻璃粉與所述樹脂的質量比為1:10～2:10；所述分散劑占所述玻璃樹脂混合物的質量分數(shù)為0.1.～0.5％；3)將自粘性樹脂溶于溶劑中配置成自粘性樹脂溶液；4)將所述玻璃樹脂混合物均勻涂覆在所述金屬內芯的表面，然后將所述自粘性樹脂溶液涂覆在所述玻璃樹脂混合物的表面，在80～150℃下烘干，確保涂覆后所述金屬內芯表面的樹脂厚度在1～2μm；5)重復步驟4)，直至涂覆的厚度達到2～10μm。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種金屬基體復合導線的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：1)準備金屬內芯；2)配置玻璃樹脂混合物：將粒徑為300nm～2.5μm、燒結溫度為600～900℃的硼硅玻璃粉和溶劑預混合攪拌均勻，然后加入分散劑和分解溫度為300～500℃的樹脂攪拌混合均勻；其中，所述樹脂為10～30％固含量的樹脂溶液，所述硼硅玻璃粉與所述樹脂的質量比為1:10～2:10；所述分散劑占所述玻璃樹脂混合物的質量分數(shù)為0.1.～0.5％；3)將自粘性樹脂溶于溶劑中配置成自粘性樹脂溶液；4)將所述玻璃樹脂混合物均勻涂覆在所述金屬內芯的表面，然后將所述自粘性樹脂溶液涂覆在所述玻璃樹脂混合物的表面，在80～150℃下烘干，確保涂覆后所述金屬內芯表面的樹脂厚度在1～2μm；5)重復步驟4)，直至涂覆的厚度達到2～10μm。2.根據(jù)權利要求1所述的金屬基體復合導線的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，樹脂的分子量在5000～50000。3.根據(jù)權利要求2所述的金屬基體復合導線的制備方法，其特征在于：所述樹脂為尼龍。4.根據(jù)權利要求1所述的金屬基體復合導線的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，硼硅...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：夏勝程，李有云，
申請(專利權)人：深圳順絡電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44