一種高強度的磁芯的製作方法

2023-08-08 09:35:56

一種高強度的磁芯的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高強度的磁芯，磁芯呈E字型結構，包括本體和從本體的同一方向伸出的並列設置的第一伸出臂、第二伸出臂和第三伸出臂，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂與本體的連接處採用弧形過渡結構；弧形過渡結構的表面採用噴丸工藝處理形成晶粒尺寸從淺至深呈梯度分布的結構：0～0.04mm深度範圍內，晶粒尺寸為20～40nm；0.04～0.1mm深度範圍內，晶粒尺寸為30～80nm；0.1～0.2mm深度範圍內，晶粒尺寸為60～150nm。三層不同大小的晶粒配合使得磁芯的各連接部硬度高，彈性應變大，能夠適應溫度驟降或者驟升，保證磁芯的各連接部的結構完整性，保證供電質量。
【專利說明】一種高強度的磁芯
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電磁轉化輔助設備【技術領域】，尤其涉及一種高強度的磁芯。
【背景技術】
[0002]磁芯廣泛應用於變壓器、扼流圈、逆變器、轉換器和其它各種需要電磁轉化的場合，其性能優劣直接決定了電磁轉化的效率，其可靠性直接影響供電的質量。
[0003]磁芯是指由各種氧化鐵混合物組成的一種燒結磁性金屬氧化物。由於材料硬度比較高，彈性應變小，所以也比較脆，在電磁轉化的工作過程中遇到溫度驟降或者驟升時，磁芯的各連接部容易斷裂，導致供電質量差，甚至出現無法供電的情形。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提出一種高強度的磁芯，磁芯的各連接部硬度比較高，且同時彈性應變比較大，能夠適應電磁轉化的工作過程中遇到的溫度驟降或者驟升，保證磁芯的各連接部的結構完整性，保證供電質量。
[0005]為達此目的，本實用新型採用以下技術方案:
[0006]—種高強度的磁芯,包括本體和並列設置的第一伸出臂、第二伸出臂和第三伸出臂，第一伸出臂、第二伸出臂和第三伸出臂大致沿同一方向從本體伸出，第一伸出臂、第二伸出臂第三伸出臂和本體組成E字形結構，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂與本體的連接處採用弧形過渡結構；弧形過渡結構的表面採用噴丸工藝處理形成晶粒尺寸從淺至深呈梯度分布的結構:0?0.04mm深度範圍內，晶粒尺寸為20?40nm ；0.04?0.1mm深度範圍內，晶粒尺寸為30?80nm ；0.1?0.2mm深度範圍內，晶粒尺寸為60?150nm。
[0007]優選的，第二伸出臂位於第一伸出臂和第三伸出臂之間；第二伸出臂的高度為第一伸出臂的高度的1.8?2.2倍；第一伸出臂、第二伸出臂和第三伸出臂的伸出長度和厚度相等。
[0008]優選的，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本體的密度之比為1:0.95?0.98:1:1.02 ?1.08。
[0009]優選的，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本體是採用壓鑄工藝一體成型的結構；壓鑄時，控制第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本體的壓鑄壓力獲得不同的密度。
[0010]優選的，本體的密度為磁芯材料的常規密度
[0011]優選的，第一伸出臂與本體垂直；第二伸出臂與本體垂直；第三伸出臂與本體垂直。
[0012]優選的，第一伸出臂與本體所成的角度為91?95° ;第二伸出臂與本體垂直；第三伸出臂與本體所成的角度為-91?-95°。
[0013]優選的，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本體表面包括繞線部；繞線部採用雷射燒蝕工藝燒制出深度不超過200 μ m的凹坑，凹坑的四周為高度不超過80 μ m的凸起，凹坑的直徑不大於300 μ m ;凹坑的分布密度不大於10個/mm2。
[0014]優選的，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本體的主體材料為鐵鎳基非晶合金；第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本體中分散有三維尺度不大於Imm的鐵基納米晶合金；第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂和本體中鐵基納米晶合金和鐵鎳基非晶合金的體積比分別為:0.1?0.2,0.15?0.4,0.1?0.2和0.4?0.5。
[0015]優選的，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本體4中鐵基納米晶合金和鐵鎳基非晶合金的體積比分別為:0.15?0.18,0.25?0.35,0.15?0.18和0.44?0.48。
[0016]本實用新型的有益效果為:一種高強度的磁芯，包括本體和並列設置的第一伸出臂、第二伸出臂和第三伸出臂，第一伸出臂、第二伸出臂和第三伸出臂大致沿同一方向從本體伸出，第一伸出臂、第二伸出臂第三伸出臂和本體組成E字形結構，第一伸出臂、第二伸出臂、第三伸出臂與本體的連接處採用弧形過渡結構；弧形過渡結構的表面採用噴丸工藝處理形成晶粒尺寸從淺至深呈梯度分布的結構:0?0.04mm深度範圍內，晶粒尺寸為20?40nm ；0.04?0.1mm深度範圍內，晶粒尺寸為30?80nm ；0.1?0.2mm深度範圍內，晶粒尺寸為60?150nm。磁芯的各連接部採用噴丸工藝處理，使得表面的晶粒尺寸呈梯度分布，最外層的20?40nm的晶粒具有很大的強度，同時具有較好的延展性；最內層的60?150nm的晶粒，硬度較小，但是可以發生較大的彈性應變；中間層的30?SOnm的晶粒具有中等的強度和中等的延展性，保證了最外層與最內層的變形協調性，從而使得磁芯的各連接部硬度比較高，且同時彈性應變比較大，能夠適應電磁轉化的工作過程中遇到的溫度驟降或者驟升，保證磁芯的各連接部的結構完整性，保證供電質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚、有效地說明本實用新型實施例的技術方案，將實施例中所需要使用的附圖作簡單介紹，不言自明的是，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域中的普通技術人員來講，無需付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖做出其它附圖。
[0018]圖1是本實用新型一種高強度的磁芯的實施例的結構示意圖。
[0019]圖中:
[0020]1-第一伸出臂；2_第二伸出臂；3_第三伸出臂；4_本體。
【具體實施方式】
[0021]本實用新型提供了一種高強度的磁芯，為了使本領域中的技術人員更清楚的理解本實用新型方案，並使本實用新型上述的目的、特徵、有益效果能夠更加明白、易懂，下面結合附圖1和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0022]一種高強度的磁芯，包括本體4和並列設置的第一伸出臂1、第二伸出臂2和第三伸出臂3，第一伸出臂1、第二伸出臂2和第三伸出臂3大致沿同一方向從本體4伸出，第一伸出臂1、第二伸出臂2第三伸出臂3和本體4組成E字形結構，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3與本體4的連接處採用弧形過渡結構；弧形過渡結構的表面採用噴丸工藝處理形成晶粒尺寸從淺至深按呈梯度分布的結構:0?0.04mm深度範圍內，晶粒尺寸為20?40nm ；0.04?0.1mm深度範圍內，晶粒尺寸為30?80nm ；0.1?0.2mm深度範圍內，晶粒尺寸為60?150nm。
[0023]磁芯的各連接部(弧形過渡結構)採用噴丸工藝處理，使得表面的晶粒尺寸呈梯度分布,最外層的20?40nm的晶粒具有很大的強度，同時具有較好的延展性；最內層的60?150nm的晶粒，硬度較小，但是可以發生較大的彈性應變；中間層的30?80nm的晶粒具有中等的強度和中等的延展性，保證了最外層與最內層的變形協調性，從而使得磁芯的各連接部硬度比較高，且同時彈性應變比較大，能夠適應電磁轉化的工作過程中遇到的溫度驟降或者驟升，保證磁芯的各連接部的結構完整性，保證供電質量。
[0024]本實施例中，第二伸出臂2位於第一伸出臂I和第三伸出臂3之間；第二伸出臂2的高度為第一伸出臂I的高度的1.8?2.2倍；第一伸出臂1、第二伸出臂2和第三伸出臂3的伸出長度和厚度相等。
[0025]本實施例中，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本體4的密度之比為1:0.95 ?0.98:1:1.02 ?1.08。
[0026]本實施例中，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本體4是採用壓鑄工藝一體成型的結構；壓鑄時，控制第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本體4的壓鑄壓力獲得不同的密度。
[0027]本實施例中，本體4的密度為磁芯材料的常規密度
[0028]本實施例中，第一伸出臂I與本體4垂直；第二伸出臂2與本體4垂直；第三伸出臂3與本體4垂直。
[0029]本實施例中，第一伸出臂I與本體4所成的角度為91?95° ;第二伸出臂2與本體4垂直；第三伸出臂3與本體4所成的角度為-91?-95°。
[0030]本實施例中，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本體4表面包括繞線部；繞線部採用雷射燒蝕工藝燒制出深度不超過200 μ m的凹坑，凹坑的四周為高度不超過80 μ m的凸起，凹坑的直徑不大於300 μ m ;凹坑的分布密度不大於10個/mm2。
[0031]微型凸起和微型凹坑增加了纏繞線與磁芯之間的摩擦力，極大了提高了磁芯工作的可靠性；由於微型凸起具有尖端效應，從而使得磁芯的電磁轉化率提高20%以上。
[0032]本實施例中，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本體4的主體材料為鐵鎳基非晶合金；第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本體4中分散有三維尺度不大於Imm的鐵基納米晶合金；第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本體4中鐵基納米晶合金和鐵鎳基非晶合金的體積比分別為:0.1?0.2,0.15?0.4,0.1?0.2和0.4?
0.5。
[0033]作為一種優選的備用方案，第一伸出臂1、第二伸出臂2、第三伸出臂3和本體4中鐵基納米晶合金和鐵鎳基非晶合金的體積比可以分別為:0.15?0.18,0.25?0.35、
0.15 ?0.18 和 0.44 ?0.48。
[0034]以上結合具體實施例描述了本實用新型的技術原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本實用新型的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種高強度的磁芯，包括本體⑷和並列設置的第一伸出臂(I)、第二伸出臂⑵和第三伸出臂(3)，第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)和第三伸出臂(3)大致沿同一方向從本體(4)伸出，第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)第三伸出臂(3)和本體(4)組成E字形結構，其特徵在於，所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)與本體(4)的連接處採用弧形過渡結構；所述弧形過渡結構的表面採用噴丸工藝處理形成晶粒尺寸從淺至深呈梯度分布的結構:0?0.04mm深度範圍內，晶粒尺寸為20?40nm ；0.04?0.1mm深度範圍內，晶粒尺寸為30?80nm ；0.1?0.2mm深度範圍內，晶粒尺寸為60?150nm。
2.如權利要求1所述的高強度的磁芯，其特徵在於，所述第二伸出臂(2)位於第一伸出臂(I)和第三伸出臂(3)之間；所述第二伸出臂(2)的高度為第一伸出臂(I)的高度的1.8?2.2倍；所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)和第三伸出臂(3)的伸出長度和厚度相等。
3.如權利要求2所述的高強度的磁芯，其特徵在於，所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)和本體(4)的密度之比為1:0.95?0.98:1:1.02?1.08。
4.如權利要求3所述的高強度的磁芯，其特徵在於，所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)和本體(4)是採用壓鑄工藝一體成型的結構；壓鑄時，控制第一伸出臂(1)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)和本體(4)的壓鑄壓力獲得不同的密度。
5.如權利要求3所述的高強度的磁芯，其特徵在於，所述本體(4)的密度為磁芯材料的常規密度。
6.如權利要求5所述的高強度的磁芯，其特徵在於，所述第一伸出臂(I)與所述本體(4)垂直；所述第二伸出臂(2)與所述本體(4)垂直；所述第三伸出臂(3)與所述本體(4)垂直。
7.如權利要求5所述的高強度的磁芯，其特徵在於，所述第一伸出臂(I)與所述本體(4)所成的角度為91?95° ;所述第二伸出臂(2)與所述本體(4)垂直；所述第三伸出臂(3)與所述本體⑷所成的角度為-91?-95°。
8.如權利要求7所述的高強度的磁芯，其特徵在於，所述第一伸出臂(I)、第二伸出臂(2)、第三伸出臂(3)和本體(4)表面包括繞線部；所述繞線部採用雷射燒蝕工藝燒制出深度不超過200 μ m的凹坑，所述凹坑的四周為高度不超過80 μ m的凸起，所述凹坑的直徑不大於300 μ m ;所述凹坑的分布密度不大於10個/mm2。
【文檔編號】H01F3/00GK203799813SQ201320890260
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】王嘉隆 申請人:崑山優磁電子有限公司