本發(fā)明涉及電源主變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種矩形非晶納米晶磁芯及其制備方法。

背景技術(shù)：

近年來，鐵基非晶納米晶帶材由于其具有高飽和磁感、高導(dǎo)磁率、高居里溫度、低損耗等特性，逐漸開始取代傳統(tǒng)的鐵氧體作為電源變壓器的磁芯，但是，當(dāng)電源變壓器的功率達(dá)到幾百千瓦以上的超大功率范圍時(shí)，出于電流及安裝方式的要求，電源變壓器的磁芯就必須做成矩型，但這種矩形結(jié)構(gòu)的磁芯必然通過模具定型、熱處理以及含浸固化的加工工序制成，這種加工方式會(huì)導(dǎo)致鐵基非晶納米晶磁芯的損耗陡然增高，導(dǎo)致做成的變壓器溫升很大，乃至不能使用。如何克服這一技術(shù)難題是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決開展創(chuàng)造性思維的地方。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種矩形非晶納米晶磁芯的制備方法。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種矩形非晶納米晶磁芯的制備方法，包括如下步驟：

S1：在鐵基非晶納米晶原料中添加鈷元素，制得鈷基非晶納米晶帶材；

S2：以纏繞機(jī)將S1所得鈷基非晶納米晶帶材卷繞成環(huán)形鐵芯；

S3：將S2所得環(huán)形鐵芯放入矩形模具，將其壓制成矩形形狀鐵芯；

S4：將S3所述矩形模具連同內(nèi)部的矩形形狀鐵芯一起放入真空退火爐中進(jìn)行熱處理，使矩形模具內(nèi)的矩形形狀鐵芯得以晶化、定型、消除應(yīng)力；

S5：將S4所述矩形模具連同其內(nèi)部的矩形形狀鐵芯一起從真空退火爐中取出，卸下矩形模具，得矩形磁芯；

S6：以無應(yīng)力環(huán)氧樹脂快干膠，均勻噴涂在矩形鐵芯端面上，使其自然晾干，得矩形非晶納米晶磁芯成品；

S7：以MATS-2010S軟磁材料動(dòng)態(tài)測(cè)試儀檢測(cè)S6所得矩形非晶納米晶磁芯成品，并在檢測(cè)達(dá)標(biāo)后打包裝箱。

優(yōu)選的是，上述矩形非晶納米晶磁芯的制備方法中： S1中所述含鈷基的非晶納米晶帶材，其鈷含量為8%；即 S1中所述含鈷基的非晶納米晶帶材優(yōu)選為含8﹪鈷基的非晶納米晶帶材。更優(yōu)選的是，S4所述熱處理具體包括：步驟1、關(guān)上爐門；步驟2：將真空退火爐內(nèi)部抽成-0.01pa的真空度；步驟3：將真空退火爐加熱至550℃保溫60分鐘；步驟4：真空退火爐內(nèi)部恢復(fù)正壓并降溫至300℃；步驟5：打開爐門。

采用這種技術(shù)方案：利用在鐵基非晶納米晶原料中添加鈷金屬元素，得到提高其導(dǎo)磁率的效果并降低其損耗。通過采用氣槍噴涂無應(yīng)力固化劑的方式實(shí)現(xiàn)去應(yīng)力和固化的過程，相比傳統(tǒng)的含浸固化，這種加工方式在保持鐵心切割穩(wěn)定性的同時(shí)還保證了鐵芯不會(huì)因?yàn)楣袒鎏頁p耗，從而大幅提升了非晶納米晶磁芯的成品合格率，降低了大功率變壓器的生產(chǎn)成本。

本發(fā)明還提供了一種矩形非晶納米晶磁芯，通過采用上述矩形非晶納米晶磁芯的制備方法制備而得。

優(yōu)選的是：該矩形非晶納米晶磁芯的產(chǎn)品規(guī)格為：內(nèi)寬80mm、外寬200mm、內(nèi)長(zhǎng)270mm、外長(zhǎng)390mm、R角為15°。原則上R角越大，損耗越小，但若R角過大，則會(huì)增加磁芯的整體體積，故優(yōu)選R角為15°。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提高了鐵基非晶納米晶磁芯的導(dǎo)磁率并降低了其損耗，規(guī)避了傳統(tǒng)含浸固化加工過程所造成的額外損耗，大幅提升了非晶納米晶磁芯的成品合格率，降低了大功率變壓器的生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所得矩形非晶納米晶磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的非晶納米晶磁芯的動(dòng)態(tài)磁滯回線檢測(cè)結(jié)果示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1所得矩形非晶納米晶磁芯的動(dòng)態(tài)磁滯回線檢測(cè)結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1：

如圖1所示：一種矩形非晶納米晶磁芯，其內(nèi)寬80mm、外寬200mm、內(nèi)長(zhǎng)270mm、外長(zhǎng)390mm、R角為15°。

采用如下步驟制得：

S1：在鐵基非晶納米晶原料中按預(yù)定比例添加鈷元素，制得含8%鈷基的非晶納米晶帶材，其寬度為40mm，厚度為24-26um；

S2：以纏繞機(jī)將S1所得含8%鈷基的非晶納米晶帶材卷繞成環(huán)形鐵芯；

S3：將S2所得環(huán)形鐵芯放入矩形模具，將其壓制成矩形形狀鐵芯；

S4：將S3所述矩形模具連同內(nèi)部的矩形形狀鐵芯一起放入真空退火爐中進(jìn)行熱處理，具體過程如下：關(guān)上爐門；將真空退火爐內(nèi)部抽成-0.01pa的真空度；將真空退火爐加熱至550℃保溫60分鐘；隨后真空退火爐內(nèi)部恢復(fù)正壓并降溫至300℃；最后打開爐門；使矩形模具內(nèi)的矩形形狀鐵芯得以晶化、定型、消除應(yīng)力；

S5：將S4所述矩形模具連同其內(nèi)部的矩形形狀鐵芯一起從真空退火爐中取出，卸下矩形模具，得矩形磁芯；

S6：以無應(yīng)力環(huán)氧樹脂快干膠，均勻噴涂在矩形鐵芯端面上，使其自然晾干，得矩形非晶納米晶磁芯成品；

S7：以MATS-2010S軟磁材料動(dòng)態(tài)測(cè)試儀檢測(cè)S6所得矩形非晶納米晶磁芯成品，并在檢測(cè)達(dá)標(biāo)后打包裝箱。

以實(shí)施例1所得矩形非晶納米晶磁芯與現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)的同類大小非晶納米晶磁芯同步進(jìn)行動(dòng)態(tài)磁滯回線檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果如附圖2-3所示：

圖2中：測(cè)試頻率為1KHZ，磁通為0.7T，測(cè)得ps=1.4062w/kg

圖3中：測(cè)試頻率為1KHZ，磁通為0.7T，測(cè)得ps=0.7413w/kg

而在以頻率1K、磁通 0.7T 的測(cè)試條件，一般以ps小于或等于1.1W/kg 為合格檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

顯然我們可以得出結(jié)論，相比于傳統(tǒng)的鐵基非晶納米晶磁芯，采用本發(fā)明實(shí)施例1的加工工藝制得的矩形非晶納米晶磁芯其損耗更小，發(fā)熱控制更穩(wěn)定。故采用本發(fā)明的制備方法制備非晶納米晶磁芯能夠大幅提升成品合格率，并降低大功率變壓器的生產(chǎn)成本。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。