專利名稱：一種鈷基軟磁合金帶材用涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，涉及ー種鈷基軟磁合金帶材用涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
200710122020. 6號申請?zhí)岢雯`種表面具有良好電絕緣性能涂層物的軟磁合金帶材及其制備方法，它通過選用由無機(jī)物懸浮液、無機(jī)溶液和有機(jī)溶液中的至少ー種所配制的浸涂液浸涂軟磁合金帶材，將軟磁合金帶材在浸涂液中浸涂60s 600s ;然后在90°C 250°C溫度下烘烤60s 1200s，使浸涂層的厚度達(dá)到O. 5 μ m 15 μ m ;將軟磁合金帶材卷繞成相應(yīng)尺寸的磁芯，在350°C 600°C之間，進(jìn)行退火熱處理即成為具有電絕緣涂層的軟磁合金絕緣帶材。其中所述的無機(jī)物懸浮液，是把粉末粒度在10 μ m 500 μ m的碳化硅、氧化鋁、三氧化ニ硼、五氧化ニ硼、氧化鎂、ニ氧化硅、硫酸鋇、碳酸鈣、氮化硼中的至少ー種粉末，在去 離子水、甲醇、こ醇、丙酮、硼酸、硝酸、硫酸、磷酸中的至少ー種分散劑中攪拌均勻，無機(jī)物與分散劑質(zhì)量比在I : 50 I : 3之間；
其中的無機(jī)溶液，是把分子式為X2O · SiO2的無機(jī)鹽溶解在去離子水中而制成，其中X是Li ,Na，K中的ー種金屬，SiO2與X2O摩爾數(shù)之比在I 3之間，無機(jī)鹽濃度在5% 50%之間；
其中的有機(jī)溶液，是把分子式為M(OR)n的硅醇鹽溶解在甲醇和こ醇中的至少ー種溶齊U，并添加去離子水、硫酸、鹽酸和硝酸中的至少ー種作為助劑而制成，其中M是醇鹽的金屬離子，形成金屬醇鹽的樣品包括Si、B、Al、Ti、Ni及其混合物，R是烷基，烷基的組成來自Cl至C4，烷基組是甲烷基和こ烷基中的至少ー種，η是M的原子價，硅醇鹽濃度在I 20 %，助劑添加量為O. I 10% ;
該申請的涂層物配方和操作エ藝都很復(fù)雜，同時有些組元如硫酸鋇等，對環(huán)境有危害，對大氣可造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述技術(shù)缺陷，提供ー種鈷基軟磁合金帶材用涂料，該涂料具有良好的工作性能，也具有環(huán)境污染小、成本低的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另一目的是提供ー種鈷基軟磁合金帶材用涂料制備方法，該制備方法エ藝簡単，生產(chǎn)成本低，適于エ業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
ー種鈷基軟磁合金帶材用涂料，其特征在于，該涂料中各成分的重量百分比為こ醇20 30% ;鄰苯ニ甲酸ニ辛酯3-5% ;聚氨酯10-13% ;鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物27_31%，沒食子酸丙酯5-8%，其余為聚酰亞胺。上述鈷基軟磁合金帶材用涂料的制備方法，具體步驟如下
I)先將 Fe (NO 3)3 · 9H20、Zn (NO3)2 · 6Η20、La(NO3)3. 6Η20、以及 Mn(NO3)2 溶液配制成混合硝酸鹽溶液，其中[Fe 3+] [Zn2+] [La3+] : [Mn2+]離子的摩爾比為=0. 8 :0. 24 :0. 4mo
O.16 ；
2)用NaOH配成l-4mol/L的堿溶液作為沉淀劑；
3)在攪拌狀態(tài)下將上述NaOH溶液滴加入所述混合硝酸鹽溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH至10，使金屬離子完全沉淀，制得前驅(qū)體靜置陳化2h，然后將其全部移入水熱反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)在2個大氣壓下，溫度在120°C -140°C,反應(yīng)時間在2-3h ;反應(yīng)結(jié)束后所制得錳鋅鐵氧體，先用去離子水洗滌去除硝酸根離子和鈉離子，然后再用こ醇洗滌，100°C干燥2h制得含稀土納米鐵氧體粉體； 4)取こ醇，50°C下緩慢滴加こ酰丙酮，攪拌O.5h，再緩慢滴加鈦酸四丁酯攪拌后，カロ入所述含稀土納米鐵氧體粉體得混合液，其中，こ醇こ酰丙酮鈦酸四丁酯的三者體積比24 1 :12，所加含稀土納米鐵氧體粉體和鈦酸四丁酯的重量比為I :1. 5-2 ;最后向混合液中加入蒸餾水和硝酸，其中鈦酸四丁酯蒸餾水硝酸體的積比為12 :12 :1 ;繼續(xù)恒溫攪拌2h，直到混合液生成膠體，停止攪拌后將膠體陳化24 h后，真空100°C干燥O. 5-1小時，再在真空600°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫，經(jīng)研磨得到鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物粉末，待用；
5)按照如下重量比配料こ醇20 30%;鄰苯ニ甲酸ニ辛酯3-5% ;聚氨酯10-13% ;上述鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物27-31%，沒食子酸丙酯5-8%，其余為聚酰亞胺；將上述材料混合均勻后，形成合金帶材用涂料。步驟4)中研磨得到粒度直徑為20-80微米的鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物粉末。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果
本發(fā)明涂料中鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物為無機(jī)材料，另外由于復(fù)合材料界面的大量存在，涂層具有很好的絕緣性能。鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物均勻分布在涂層中，構(gòu)成了鈷基軟磁合金帶材良好電絕緣層。涂料中鄰苯ニ甲酸ニ辛酯具有良好的綜合性能，混合性能好，增塑效率高，耐熱性和耐候性良好。涂料中的沒食子酸丙酷，具有抗氧化性。沒食子酸丙酯與鄰苯ニ甲酸ニ辛酯結(jié)合可提高抗氧化性。聚酰亞胺耐高溫達(dá)400°C以上，長期使用溫度范圍在一 200 300°C，無明顯熔點(diǎn)，高絕緣性能，103赫下介電常數(shù)4. 0，介電損耗僅O. 004 O. 007，屬F至H級絕緣材料。本發(fā)明涂料中的聚酰亞胺可耐極低溫，如在一 269°C的液態(tài)氦中不會脆裂。聚酰亞胺具有優(yōu)良的機(jī)械性能，未填充的塑料的抗張強(qiáng)度都在IOOMpa以上。聚酰亞胺具有很高的耐輻照性能。聚酰亞胺是自熄性聚合物，發(fā)煙率低。聚酰亞胺在極高的真空下放氣量很少。聚酰亞胺與鄰苯ニ甲酸ニ辛酯復(fù)合可提高有機(jī)物基體的絕緣性，因此也就保證了被涂覆材料的電絕緣程度。本發(fā)明涂料中所用原材料如鄰苯ニ甲酸ニ辛酷、聚酰亞胺、鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物、沒食子酸丙酷、聚氨酯等本身無毒。本發(fā)明方法簡單,生產(chǎn)成本低,適合于エ業(yè)化生產(chǎn)。


圖I為涂層合金帶的表面涂層組織。由圖I圖中可以看出，該涂料涂覆在鈷基軟磁合金帶材表面均勻密實(shí)。
具體實(shí)施例方式鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物粉末的準(zhǔn)備
1)先將分析純的Fe (NO3) 3 · 9H20、Zn (NO3) 2 · 6H20、La(NO3) 3· 6Η20 以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50% 的 Mn(NO3)2 溶液分別配制成[Fe 3+]=0. 8mol/L, [Zn2+] =0. 24mol/L，[La3+] =0. 4mol/L，[Mn2+]=0. 16mol/L的金屬離子溶液，再將三種溶液等體積配成混合硝酸鹽液；
2)用NaOH配成4mol/L的堿溶液作為沉淀劑；
3)在攪拌狀態(tài)下將4mol/L的NaOH溶液滴加入所述混合硝酸鹽溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH至10，使金屬離子完全沉淀，制得前驅(qū)體靜置陳化2h，然后將其全部移入水熱反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)在2個大氣壓下，溫度在120°C，反應(yīng)時間在2h。反應(yīng)結(jié)束后所制得錳鋅鐵氧體，先 用去離子水洗滌去除硝酸根離子和鈉離子，然后再用こ醇洗滌，100°C干燥2h制得含稀土納米鐵氧體粉體；
4)取無水こ醇，50°C下緩慢滴加こ酰丙酮，攪拌O.5h，再緩慢滴加鈦酸四丁酯攪拌后，加入步驟3)所得含稀土納米鐵氧體粉體得混合液，其中，無水こ醇こ酰丙酮鈦酸四丁酯的三者體積比24 1 :12，所加含稀土納米鐵氧體粉體和鈦酸四丁酯的重量比為I : 2 ;最后向混合液中加入蒸餾水和硝酸，其中所加鈦酸四丁酯蒸餾水硝酸體的積比為12 12 1 ；繼續(xù)恒溫攪拌2 h，直到混合液生成膠體，停止攪拌后將膠體陳化24 h后，真空100°C干燥I小時，再在真空600°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫，經(jīng)研磨得到粒度直徑為20-80微米即得鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物粉末。以下各實(shí)施例中加入的即為該鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物粉末。實(shí)施例一
本發(fā)明鈷基軟磁合金帶材用涂料的制備
涂料的成分及重量百分比為こ醇20%，鄰苯ニ甲酸ニ辛酯3%，聚氨酯10%，上述鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物27%，沒食子酸丙酯5%，其余為聚酰亞胺。將上述材料混合均勻后，形成鈷基軟磁合金帶材用涂料。實(shí)施例ニ
本發(fā)明鈷基軟磁合金帶材用涂料的制備
涂料的成分及重量百分比為こ醇30%，鄰苯ニ甲酸ニ辛酯5%，聚氨酯13%，上述鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物31%，沒食子酸丙酯8%，其余為聚酰亞胺。將上述材料混合均勻后，形成鈷基軟磁合金帶材用涂料。實(shí)施例三
本發(fā)明鈷基軟磁合金帶材用涂料的制備
涂料的成分及重量百分比為こ醇25%，鄰苯ニ甲酸ニ辛酯4%，聚氨酯12%，上述鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物29%，沒食子酸丙酯7%，其余為聚酰亞胺。將上述材料混合均勻后，形成鈷基軟磁合金帶材用涂料。實(shí)施例四(成分配比不在本發(fā)明設(shè)計比例范圍內(nèi))
本發(fā)明鈷基軟磁合金帶材用涂料的制備
涂料的成分及重量百分比為こ醇18% ;鄰苯ニ甲酸ニ辛酯2% ;聚氨酯8% ;鐵氧體/氧化鈦復(fù)合物26%，沒食子酸丙酯4%，其余為聚酰亞胺。將上述材料混合均勻后，形成鈷基軟磁合金帶材用涂料。實(shí)施例五(成分配比不在本發(fā)明設(shè)計比例范圍內(nèi))
本發(fā)明鈷基軟磁合金帶材用涂料的制備
涂料的成分及重量百分比為こ醇32%;鄰苯ニ甲酸ニ辛酯6%;聚氨酯15%;鐵氧體ニ氧化鈦復(fù)合物33%，沒食子酸丙酯9%，其余為聚酰亞胺。將上述材料混合均勻后，形成鈷基軟磁合金帶材用涂料。本發(fā)明實(shí)施例一至五制得的涂料分別涂覆在型號為lk201的鈷基非晶軟磁合金帶材表面，合金帶材的帶寬5mm、帶厚O. 04mm,涂覆后100°C烘干1_3分鐘，即形成涂層合金帶，涂層厚度為10 μ m 15 μ m,即分別得到對應(yīng)下表中的涂層合金帶一至五。
產(chǎn)品組成I每μιη厚I耐受高I IM 50Hz下的飽
度的電WC 和磁感應(yīng)強(qiáng)度在絕綠徐0.60T以上，在
層的擊20kH2)0.5T下?lián)p
芽_耗小于(JZkg)
/V
對比徐層合金帶 200710122020.6號申20500'C以 16
請所得的臺金芾上
徐尾合金帶ー 實(shí)例ー制得的徐料 22 500'C以15
上
徐層濰帶ニ^實(shí)例ニ制得的徐料^"26 "500 Γ 2
上
徐層合金帶三實(shí)例三制得的徐科 24500C以13
上
徐層雜帶四^實(shí)例四制得的徐料 19 500 E % 18
上
徐層合金芾五實(shí)例五制得的徐料 21 50013以14 ____±__
本發(fā)明的涂料中こ醇為溶劑，過少起不到溶劑作用，過多會稀釋涂料；聚氨酯和沒食子酸丙酯在涂料中為粘接劑增強(qiáng)組分，過少起不到應(yīng)有的作用，過多會稀釋復(fù)合材料顆粒和聚酰亞胺；納鐵氧體/ニ氧化鈦復(fù)合物過少起不到絕緣和降低損耗的作用，過多會減少粘接劑的粘接作用，涂層易脫落；涂料中鄰苯ニ甲酸ニ辛酯作為增塑劑，過少起不到增塑作用，過多也沒有必要，而且還會削弱涂料的性能。
權(quán)利要求
1.一種鈷基軟磁合金帶材用涂料，其特征在于，該涂料中各成分的重量百分比為乙醇20 30%，鄰苯二甲酸二辛酯3-5%，聚氨酯10-13%，鐵氧體二氧化鈦復(fù)合物27_31%，沒食子酸丙酯5-8%，其余為聚酰亞胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合金帶材用涂料，其特征在于，所述鐵氧體二氧化鈦復(fù)合物通過以下方法制得1)先將Fe (NO 3)3 · 9H20、Zn (NO3)2 · 6H20、La(NO3)3. 6H20、以及 Mn(NO3)2 溶液配制成混合硝酸鹽溶液，其中[Fe 3+] [Zn2+] [La3+] : [Mn2+]離子的摩爾比為=0. 8 :0. 24 :0. 4mo O. 16 ； 2)用NaOH配成l-4mol/L的堿溶液作為沉淀劑； 3)在攪拌狀態(tài)下將上述NaOH溶液滴加入所述混合硝酸鹽溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH至10，使金屬離子完全沉淀，制得前驅(qū)體靜置陳化2h，然后將其全部移入水熱反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)在2個大氣壓下，溫度在120°C _140°C，反應(yīng)時間在2-3h ;反應(yīng)結(jié)束后所制得錳鋅鐵氧體，先用去離子水洗滌去除硝酸根離子和鈉離子，然后再用乙醇洗滌，10(TC干燥2h制得含稀土納米鐵氧體粉體； 4)取乙醇，50°C下緩慢滴加乙酰丙酮，攪拌O.5h，再緩慢滴加鈦酸四丁酯攪拌后，力口入所述含稀土納米鐵氧體粉體得混合液，其中，乙醇乙酰丙酮鈦酸四丁酯的三者體積比24 1 :12，所加含稀土納米鐵氧體粉體和鈦酸四丁酯的重量比為I :1. 5-2 ;最后向混合液中加入蒸餾水和硝酸，其中鈦酸四丁酯蒸餾水硝酸體的積比為12 12 1 ;繼續(xù)恒溫攪拌2h，直到混合液生成膠體，停止攪拌后將膠體陳化24 h后，真空100°C干燥O. 5-1小時，再在真空600°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫，經(jīng)研磨得到鐵氧體二氧化鈦復(fù)合物粉末。
3.一種鈷基軟磁合金帶材用涂料的制備方法，其特征在于具體步驟如下1)先將Fe (NO 3)3 · 9H20、Zn (NO3)2 · 6H20、La(NO3)3. 6H20、以及 Mn(NO3)2 溶液配制成混合硝酸鹽溶液，其中[Fe 3+] [Zn2+] [La3+] : [Mn2+]離子的摩爾比為=0. 8 :0. 24 :0. 4mo O. 16 ； 2)用NaOH配成l-4mol/L的堿溶液作為沉淀劑； 3)在攪拌狀態(tài)下將上述的NaOH溶液滴加入所述混合硝酸鹽溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH至.10，使金屬離子完全沉淀，制得前驅(qū)體靜置陳化2h，然后將其全部移入水熱反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)在2個大氣壓下，溫度在120°C -140°C,反應(yīng)時間在2-3h ;反應(yīng)結(jié)束后所制得錳鋅鐵氧體，先用去離子水洗滌去除硝酸根離子和鈉離子，然后再用乙醇洗滌，10(TC干燥2h制得含稀土納米鐵氧體粉體； 4)取乙醇，50°C下緩慢滴加乙酰丙酮，攪拌O.5h，再緩慢滴加鈦酸四丁酯攪拌后，力口入所述含稀土納米鐵氧體粉體得混合液，其中，乙醇乙酰丙酮鈦酸四丁酯的三者體積比.24 1 :12，所加含稀土納米鐵氧體粉體和鈦酸四丁酯的重量比為I :1. 5-2 ;最后向混合液中加入蒸餾水和硝酸，其中鈦酸四丁酯蒸餾水硝酸體的積比為12 :12 :1 ;繼續(xù)恒溫攪拌2h，直到混合液生成膠體，停止攪拌后將膠體陳化24 h后，真空100°C干燥O. 5-1小時，再在真空600°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫，經(jīng)研磨得到鐵氧體二氧化鈦復(fù)合物粉末，待用； 5)按照如下重量比配料乙醇20 30%，鄰苯二甲酸二辛酯3-5%，聚氨酯10-13%，上述鐵氧體二氧化鈦復(fù)合物27-31%，沒食子酸丙酯5-8%，其余為聚酰亞胺；將上述材料混合均勻后，形成合金帶材用涂料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈷基軟磁合金帶材用涂料的制備方法，其特征在于所述步驟4)中研磨得到粒度直徑為20-80微米的鐵氧體二氧化鈦復(fù)合物粉末。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鈷基軟磁合金帶材用涂料及其制備方法，該涂料具有良好的工作性能，也具有環(huán)境污染小、成本低的優(yōu)點(diǎn)。該制備方法工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。該涂料中各成分的重量百分比為乙醇20～30%；鄰苯二甲酸二辛酯3-5%；聚氨酯10-13%；鐵氧體二氧化鈦復(fù)合物27-31%,沒食子酸丙酯5-8%,其余為聚酰亞胺。
文檔編號C09D175/04GK102838930SQ201210348700
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者孫銳, 鄭澤昌, 邱奕婷, 陸陽平, 張詠, 劉光宇, 林瑩瑩, 張金花 申請人:山西三益強(qiáng)磁業(yè)有限公司