Способ изготовления магнитодиэлектрических сердечников на основе карбонильного железа Советский патент 1980 года по МПК H01F1/33 

1

Изобретение относится к производству магнитных сердечников и мо- жет быть использовано в электронной промышленности при изготовлении карбонильных сердечников на основе 5 порошков карбонильного железа, диэлектрических и полимерных материалов .

Известен способ двойной изоляции частиц, В качестве первичной изоляции10 используют жидкое стекло, облещающее хорошей адгезией к частицам железа, а в качестве вторичной изоляции - бакелитовую смолу 1. Жидкое стекло и бакелитовая смола способст- 15 вуют получению сердечников с улучшенными электромагнитными параметрами, но п исутствие в сердечниках гидрофильного жидкого стекла, из-за воздействия на него влаги окружаю- 20 щего воздуха, ухудшает влагостойкость сердечников ( (от -6 до -7) % за 30 сух пребыван ия в камере влажности).

Наиболее близким к предлагаемому 25 изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения карбонильных сердечников, который предусматривает первичную изоляцию частиц карбонильно- 30

го железа производить ортофосфорной кислотой, вторичную - бакелитовой смолой 2,

Использование ортофосфорной кислоты не разрешаетпроблемы улучшения влагостойкости сердечников и уменьшения температурного коэффициента начальной магнитной проницаемости ((от -2,5 до-3)% за 30 сут пребывания в камере влажности, ТК .VH - (50т150)-10 1/С) . Катушки индуктивности с такими сердечниками в негерметичном исполнении обладают повышенной«временной и -температурной нестабильностью.

Целью изобретения является повышение стабильности начальной магнитной проницаемости при воздействии влаги и уменьшения ее:температурного коэффициента.

Для ЭТО1ХЭ предложен способ изготовления магнитодиэлектрических сердечников, отличающийся тем, что перед смешиванием порошка в растворе бакелитовой смеси его погружают в раствор кремнийорганического термореактивного полимера и перемешивают при температуре 40-50 С, а затем спекают на воздухе при температуре 125-130с в течение 2-2,5 ч, причем

содержание кремнийорганического термореактивного полимера составляе 1-6% от веса порошка.

Согласно предлагаемому способу порошок карбонильного железа засыпают в смеситель, туда же заливают раствор ортофосфорной кислоты в ацетоне, при этом количество кислоты берут равным 0,8-1,0 %, ацетона 20-25 % от массы порошка. Компоненты непрерывно перемешивают при комнатной температуре до полного высыхания порошка, в результате химической реакции на поверхности частиц порошка образуется фосфатная пленка. Далее порошок сушат в термостате втечение 2-2,5 ч при температуре 110-120 С. Затем порошок засыпают в смеситель и туда при непрерывном перемешивании добавляют кремнийорганический термореактивный полимерный материал, например полиорганосилаэановые соединения типа КО-979, 30-40 %-ной концентрации из расчета 1-6% по сухому остатку к массе порошка в зависимости от назначения сердечника;

Далее перемешивание продолжают при температуре 40-50°С до полного удаления растворителя (бензина, толуолаили другого органического растворителя). Затем полученную смесь просеивают через сито № Об, 0 и спекают при температуре 125-130С в течение 2-2,5 ч. Подъем и снижени температуры производят по 1-1,5 ч. Полученную смесь опять засыпают в смеситель и туда при непрерывном перемешивании добавляютбакелитовый лак 30-40%-ной концентрации из расчета 3-5% по сухому остатку к массе порошка в зависимости от назначения сердечника. Перемешивание продолжают при температуре 40-50 с до полного удаления растворителя (спир этиловый), Затем полученную смесь просеивают через сито - 06, 07 и засыпают в прес-формы для прессовЪния сердечников требуемых типоразмеров.

Прессовку производят при комнатной температуре и удельном давлении прессования 4-10 т/см (в зависимос от конфигурации сердечника),

Отпрессованные сердечники подвергают термообработке при температуре 150-155 С в течение 2-2,5 ч.

Пример 1. Порошок карбонилного железа, как выше указано, изолируют раствором ортофосфорной кислоты из расчета 1% от Maccjj порошка, после образования фосфорной пленки

на частицах порошка его сушат 2 ч при температуре . Затем его засыпают в смеситель и при яепрерывном перемешивании вводят туда 40%-ный раствор полиорганосилазанового соединения (КО-979) в ксилоле из расчета 3% по сухому остатку к массе порошка. Далее продолжают перемешивание при 40С до полного высыхания смеси. Смесь просеивают через сито

№ 06 и затем спекают в течение 2 ч

при 130С, Спеченную смесь снова засыпают в смеситель и при непрерывном перемешивании добавляют бакелитовую смолу 40%-ной концентрации из расчета 4,5% по сухому остатку к массе

5 порошка. Перемешивание продолжают при температуре 45С до полного высыхания смеси. Затем после просеивания изолированный порошок засыпают в пресс-форму и при удельном давлении

0 10 т/см прессуют сердечники кольцевой формы К 44 X 28 X 7,2.

Отпрессованные сердечники подвергают термообработке в течение 2 ч при 150С. Подъем температуры и охлаждение длится по 1 ч.

Нагнитные свойства полученных сердечников представлены в табл. 1.

Пример 2, Технология изготовления аналогична примеру 1, но

Q соотношение изолирующих компонентов следунвдее; 1% ортофосфорной кислоты, 4,5% КО-979, 4,5% бакелитовой смолы

Магнитныесвойства полученных сердечников представлены в табл. 2.

Результаты измерений электромагнитных параметров представлены в таблицах 3, 4, 5 и 6.

Как видно из приведенных результатов, в зависимости от процентного содержания кремнийорганического тер0 мореактивного полимера, в частности полиорганосилазанового сердечника типа КО-979, используемого в качестве дополнительной изоляции частиц, карбонильного железа, можно

5 получить величину меньше в 2т5 раз и улучшить стабильность начальной магнитной проницаемости от воздействия-влаги q-j- 6 - 10 раз по сравнению с параметрами

Q сердечников, полученных по известному способу.

Предлагаемый способ позволяет удовлетворить требования к. сердечникам функциональных узлов аппаратуры многоканальной связи по вла гостойкости и по температурной стабильности, что приведет к сокращению перерывов связи. Изоляция порошка к. ® ° карбонильного в интервале 30 железаот -60 + в 1% ортофосфорной кислоты; 3%30-45от K0-979f 4,5% бакелитовая смола Изоляция порошка .io / Скарбонильного . в интервале п железаот -60 до + 100С в 1% ортофосфорнойкислоты;15 f 30о 4,5% КО-979, 4,5% бакелитовой смолы Изоляция порошка Температурный коэффикарбонильного же- циент начальной маглезанитной проницаемости 1% ортофосфорной 70 кислоты; 1% КО-979;55 4,5% бакелитовой смолы63 (предлагаемый способ)68 . 10 1/°С в интервале температур -60 - +100С 75 61 50 57 73 69. 74 63 67 . 64 59 Таблица 1 после сут пребывания камере влажности, -0,2 до -0,42 Таблица 2 после 30 сут ребывания в камере лажности, (%) т О до -0,25 Таблица 3 Изменение магнитной проницаемости от пребывания в камере влажности в течение 30 сут - , % -1,2 -0,9 -1,0 -0,95 -0,90 -0,88 . -0,82 -0,91 -0,93 -0,82 -1,0 -0,9 -1,1 -1,2 -0,95

0,2% ортофосфорной кислоты;

4% бакелитового лака 50-150

(известный способ)

от - 2,5 до -3,0

порсяака

Температурный коэффиногоциент начальной магнитной проницаемости 10 в интервале температур

-60

+ 100 С

1% ортофосфорной КИСЛОТЫ; 3,0% КО-979; 4,5% бакелитовой смолы

(предлагаелый способ)

0,2% ортофосфорной

кислоты,

4% бакелитовой смолы

(известный слособ)

Таблица 4

Изменение магнитной проницаемости от пребывания в камере влажности в течение 30 сут

4

-0,26 -0,42 -0,36 -0,24 -0,22 -0,31 -0,33 -0,32 -0,26 -0,42 -0,25

-о, 3

-0,4

-0,33

-0,36

от -2,5 до -3,0

Таблица 5

Продолжение табл. 5

Формула изобретения

1, Способ изготовления магнитодиэлектрических сердечников на основе карбонильного железа, включающий смешивание порошка карбонильного железа в.растворе ортофосфорной кислоты, затем смешивание его в растворе бакелит;овой смолы, прессование и термообработку, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности начальной магнитной проницаемости при воздействии влаги и уменьшения ее температурного коэффициента, перед смешиванием порошка Б растворе бакелитовой смолы его погружают в раствор кремнийорганического термореактивного

полимера и перемешивают при температуре 40-50 с, а затем спекают на воздухе при температуре 125-130 0 в течение 2-2,5 ч.

2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что содержание кремнийорганического термореактивного полимера составляет 1-6% от веса порошка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Толмасский И,С, Карбонильные ферромагнетики. М., Металлургия, 1976, с. 90-91.

2, Толмасский И.С, Металлы и сплавы для магнитных сердечников.. М., Металлургия, 1971, с. 126,