本发明涉及磁性材料领域，更具体地说，涉及一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法。
背景技术：
1、汽车充电桩通常使用软磁磁芯作为变压器的核心材料，这些磁芯需要具备高磁导率、低磁滞、低损耗和良好的热稳定性，以确保高效的能量转换和稳定的运行；汽车充电桩用软磁磁芯是在电动汽车充电设备中使用的一种关键磁性组件，主要用于转换器和电感器中。这些磁芯的主要作用是提高电能转换效率，减少能量损失，从而实现高效和快速的电动汽车充电，软磁磁芯能够在被磁化后容易失去磁性，这使得它们特别适合于频繁变化磁场的应用，如在充电桩的电力转换和调节中。
2、在电动汽车充电桩中，软磁磁芯发挥着至关重要的作用，主要用于能量转换和电流的稳定。这些磁芯通过在转换器中将交流电(ac)转换为直流电(dc)，和反之，以高磁导率和低损耗特性有效提高能量转换效率。同时，它们也用于电感器和滤波器中，帮助平滑输出电流，减少电压波动和噪声，确保电动汽车的电流供应稳定和安全。软磁磁芯的材料选择包括高磁导率和经济的硅钢片、低磁滞损耗的坡莫合金以及高效能的铁基纳米晶材料，这些材料适合高频应用。常见的磁芯形状如环形、e型和u型，不仅便于制造和组装，而且有助于集中磁场，提高整体性能和效率。这些组件的设计和材料选择对于实现高效、可靠的充电解决方案至关重要
3、现有磁芯材料在高频、高温等条件下磁性能不稳定，杂质影响导致磁性能下降，加工工艺复杂且成本高，机械强度不足影响使用寿命，热应力导致磁芯易裂纹和变形，表面光洁度和尺寸精度不高影响应用性能，环境适应性差导致在恶劣环境下性能下降，以及检测标准不健全难以全面评估性能和质量。这些问题亟需通过改进材料纯度、优化生产工艺、提高机械强度和环境适应性、以及完善检测标准来解决，以提升软磁磁芯的性能和可靠性，满足汽车充电桩对磁芯材料的高要求。
4、因此，针对上述技术问题，有必要提供一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法，以解决上述的问题。
2、为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
3、一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、选用高纯度的铁粉、镍粉、钴粉、以及少量稀土元素作为原料；
5、s2、将步骤s1中选用的原料按比例混合均匀并加入纳米级导电颗粒，得到混合粉末；
6、s3、将混合粉末置于模具中，通过高压压制成型，得到初步形状的磁芯；
7、s4、将压制成型的磁芯在高温炉中进行烧结并加入氢气还原气氛，烧结后的磁芯自然冷却至室温；
8、s5、对冷却后的磁芯进行机械研磨和化学抛光进行加工，得到所需尺寸和形状的磁芯；
9、s6、对制备好的磁芯进行磁性能检测；
10、通过添加稀土元素和纳米级导电颗粒，提高了磁芯的高温稳定性、抗氧化性能和环境适应性，高压压制成型和冷等静压技术保证了磁芯的密度和均匀性，氢气还原气氛的高温烧结过程减少了杂质影响，机械研磨和化学抛光处理提升了表面光洁度和尺寸精度，通过全面的磁性能检测，确保磁芯符合使用要求，整体工艺简单易行，有利于大规模生产和降低成本。
11、作为本发明的进一步改进，所述步骤s1中原料配比为铁粉65-75wt％、镍粉10-15wt％、钴粉5-10wt％、稀土元素1-5wt％，合理的原料配比保证了磁芯的高磁导率和低矫顽力，同时增加了磁芯的高温稳定性和抗氧化性能。
12、作为本发明的进一步改进，所述步骤s2中原料混合采用机械搅拌和超声波搅拌相结合，且混合粉末的粒径为1-10微米，机械搅拌和超声波搅拌相结合，确保了粉末的均匀性，微米级粒径有助于提高磁芯的密度和均匀性。
13、作为本发明的进一步改进，所述步骤s3中压制成型采用冷等静压技术，所述冷等静压技术具体包括：
14、s301、首先，选择适当的高纯度粉末材料，并对其进行混合和预处理；
15、s302、将预处理好的粉末装入一个柔性模具中；
16、s303、将装填好粉末的模具放入一个高压容器中，高压容器内充满流体；
17、s304、通过泵和其他加压设备，逐渐增加容器内流体的压力至200mpa；
18、s305、在达到所需的压力后，保持30分钟；
19、s306、在压制完成后，逐步降低容器内的压力，直到恢复到常压，然后从压力容器中取出模具，并小心地拆除模具，取出压制好的坯料；
20、s307、压制好的坯料通常需要经过进一步的烧结处理；
21、冷等静压技术使得磁芯在压制过程中均匀受力，显著提高了磁芯的密度和结构均匀性。
22、作为本发明的进一步改进，所述步骤s4中烧结采用真空烧结，且温度控制在800℃-1200℃，时间为2-4小时，真空烧结减少了杂质的影响，提高了磁芯的纯度和磁性能；严格的温度和时间控制确保了烧结过程的稳定性和一致性。
23、作为本发明的进一步改进，所述步骤s5中冷却采用分级冷却技术并控制冷却速率，所述分级冷却技术具体包括：
24、s501、在烧结完成后，材料通常处于高温状态；
25、s502、在达到初始冷却温度600℃后，保持材料在这个恒定的温度1小时；
26、s503、在等温保持阶段之后，开始逐步降低温度，通过控制冷却介质的温度和冷却室的温度，以10℃/分钟的速率缓慢降温；
27、s504、在缓慢冷却阶段之后，将材料温度进一步降低到接近环境温度，这个阶段通过自然冷却和空气冷却完成；
28、通过先快后慢的冷却方式，有效避免了热应力对磁芯性能的影响，进一步减少了内应力，提升了磁芯的稳定性和可靠性。
29、作为本发明的进一步改进，所述步骤s6中性能检测包括磁导率、矫顽力、饱和磁通密度、以及温度稳定性参数的检测，全面的性能检测确保了磁芯的各项参数符合汽车充电桩的使用要求，保证了磁芯的质量和一致性，提升了充电桩的性能和效率。
30、作为本发明的进一步改进，所述软磁磁芯外端涂覆有保护膜，所述保护膜采用氧化铝、氮化硅中的任意一种材料制成，保护膜可以有效隔离外界环境，防止湿气和氧气对磁芯材料的侵蚀，提高其抗腐蚀性能。
31、作为本发明的进一步改进，所述保护膜外端固定连接有多个均匀分别的复合颗粒球，所述复合颗粒球包括包裹球膜，所述包裹球膜固定连接于保护膜外端，所述包裹球膜内填充有软化凝固胶，所述软化凝固胶中间掺杂有隔热颗粒，复合颗粒球能有效隔绝热量，增强磁芯的热稳定性，包裹球膜采用蜡材料制成，软化凝固胶采用热塑性聚氨酯材料制成，隔热颗粒采用气凝胶材料制成，通过这些材料的巧妙组合，复合颗粒球能在受热时软化并粘附，从而提升磁芯的热稳定性和抗热损耗能力。
32、作为本发明的进一步改进，所述复合颗粒球制备方法包括以下步骤：
33、①、选用热熔材料制成包裹球膜并预留注料孔；
34、②、将软化凝固胶与隔热颗粒均匀混合后注射至包裹球膜内并封孔，得到复合颗粒球；
35、③、将获得的复合颗粒球在涂覆保护膜未凝结前均匀洒在其表面即可。
36、相比于现有技术，本发明的优点在于：
37、(1)本方案选用高纯度的铁粉、镍粉、钴粉和稀土元素，确保了磁芯的高磁导率和低矫顽力，并大幅提升了磁芯的高温稳定性和抗氧化性能，在原料混合过程中加入纳米级导电颗粒，进一步优化磁芯的电磁性能，提高磁芯的导电性和环境适应性，采用机械搅拌和超声波搅拌相结合，确保混合粉末的均匀性，并将粉末粒径控制在微米，有助于提高磁芯的密度和均匀性，从而优化磁性能。
38、(2)本方案采用冷等静压技术，使得磁芯在压制过程中均匀受力，显著提高了磁芯的密度和结构均匀性，增强了其机械强度和磁性能，在真空烧结过程中加入氢气还原气氛，减少杂质的影响，提高磁芯的纯度和磁性能，确保烧结过程的稳定性和一致性，采用分级冷却技术并控制冷却速率，通过先快后慢的冷却方式，有效避免热应力对磁芯性能的影响，进一步减少内应力，提升磁芯的稳定性，通过机械研磨和化学抛光处理，提升了磁芯的表面光洁度和尺寸精度，确保磁芯的最终形状和尺寸符合要求，进行磁导率、矫顽力、饱和磁通密度以及温度稳定性参数的全面检测，确保磁芯符合汽车充电桩的使用要求，保证了产品质量和一致性。
39、(3)本方案采用等离子喷涂和化学气相沉积技术，在磁芯外端涂覆氧化铝和氮化硅材料的保护膜，有效隔离外界环境，防止湿气和氧气对磁芯材料的侵蚀，提升其抗腐蚀性能，延长磁芯的使用寿命，在保护膜外端固定连接多个复合颗粒球，复合颗粒球由包裹球膜、软化凝固胶和隔热颗粒组成，能有效隔绝热量，增强磁芯的热稳定性，包裹球膜采用蜡材料制成，软化凝固胶采用热塑性聚氨酯材料制成，隔热颗粒采用气凝胶材料制成，通过这些材料的巧妙组合，复合颗粒球能在受热时软化并粘附，从而提升磁芯的热稳定性和抗热损耗能力。
1.一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中原料配比为铁粉65-75wt％、镍粉10-15wt％、钴粉5-10wt％、稀土元素1-5wt％。
3.根据权利要求1所述的一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中原料混合采用机械搅拌和超声波搅拌相结合，且混合粉末的粒径为1-10微米。
4.根据权利要求1所述的一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中压制成型采用冷等静压技术，所述冷等静压技术具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法，其特征在于：所述步骤s4中烧结采用真空烧结，且温度控制在800℃-1200℃，时间为2-4小时。
6.根据权利要求1所述的一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法，其特征在于：所述步骤s5中冷却采用分级冷却技术并控制冷却速率，所述分级冷却技术具体包括：
7.根据权利要求1所述的一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法，其特征在于：所述步骤s6中性能检测包括磁导率、矫顽力、饱和磁通密度、以及温度稳定性参数的检测。
8.根据权利要求1所述的一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法，其特征在于：所述软磁磁芯外端涂覆有保护膜，所述保护膜采用氧化铝、氮化硅中的任意一种材料制成。
9.根据权利要求8所述的一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法，其特征在于：所述保护膜外端固定连接有多个均匀分别的复合颗粒球，所述复合颗粒球包括包裹球膜(1)，所述包裹球膜(1)固定连接于保护膜外端，所述包裹球膜(1)内填充有软化凝固胶(2)，所述软化凝固胶(2)中间掺杂有隔热颗粒(3)。
10.根据权利要求9所述的一种汽车充电桩用软磁磁芯的制备方法，其特征在于：所述复合颗粒球制备方法包括以下步骤：
