CN101916637A - 一种防开裂磁性材料及其制备方法 - Google Patents

一种防开裂磁性材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101916637A
CN101916637A CN2010102635805A CN201010263580A CN101916637A CN 101916637 A CN101916637 A CN 101916637A CN 2010102635805 A CN2010102635805 A CN 2010102635805A CN 201010263580 A CN201010263580 A CN 201010263580A CN 101916637 A CN101916637 A CN 101916637A
Authority
CN
China
Prior art keywords
raw material
magnetic material
cracking
preparation
slurry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010102635805A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101916637B (zh
Inventor
刘洪建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jingshi Magnetic Materials & Element Engineering Tech Research Co Ltd
Original Assignee
Jingshi Magnetic Materials & Element Engineering Tech Research Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jingshi Magnetic Materials & Element Engineering Tech Research Co Ltd filed Critical Jingshi Magnetic Materials & Element Engineering Tech Research Co Ltd
Priority to CN 201010263580 priority Critical patent/CN101916637B/zh
Publication of CN101916637A publication Critical patent/CN101916637A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101916637B publication Critical patent/CN101916637B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种防开裂磁性材料及其制备方法,其中,该防开裂磁性材料的主料包括Fe2O350-54mol%,ZnO8-12mol%与MnO余量。该防开裂磁性材料的制备方法包括:按主料配比,湿法制粉,并采用平衡控温烧结工艺,在回转预烧窑炉中进行预烧处理;在二次砂磨工序,添加辅料,砂磨120min后,将含有辅料的预烧料料浆打入料浆池搅拌;在二次砂磨工序到二次喷雾造粒工序,将生料进行二次砂磨120min,按生料和正常料浆配比,再将生料料浆打入同一料浆池,加入1%的PVA,搅拌均匀后,进行二次喷雾造粒处理。本发明所述材料及其制备方法,具有功率损耗小、发热量小、无裂纹与使用寿命长的优点。

Description

一种防开裂磁性材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及锰锌铁氧体功率类大磁芯生产技术,具体地,涉及一种防开裂磁性材料及其制备方法。
背景技术
目前,在日常所生产的机电和电磁设备中,经常会用到各类开关电源变压器以及扼流圈等,这些变压器在设计上具有引线空间大、绕制接线方便与工作频率高(20-1000KHz)的特点,在应用上具有工作电源范围宽、输出功率大与热稳定性能高的特点。
这些高性能要求,无疑对变压器的核心部件、即磁芯提出了更高的要求,其中最重要的就是磁芯的功率损耗应尽可能小、且磁芯内部不能有任何的裂纹,否则容易产生电磁性能不稳定的缺陷,严重时会出现烧机等事故;可见,如何解决磁芯产品的裂纹问题,已然成为磁芯生产业界的重大难题。
在实现本发明的过程中,发明人发现,现有技术中至少存在功率损耗大、发热量大、易产生裂纹与使用寿命短等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述问题,提出一种防开裂磁性材料及其制备方法,以实现功率损耗小、发热量小、无裂纹与使用寿命长的优点。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种防开裂磁性材料,其特征在于,该材料包括以下组分和浓度百分比含量的主料:Fe2O3:50-54mol%;ZnO:8-12mol%;MnO:余量。
进一步地,所述材料还包括以下组分和浓度百分比含量的辅料:CaCO3:0-500PPm;SiO2:0-100PPm;V2O5:0-200PPm;Nb2O5:0-500PPm;SnO2:0-300PPm;ZrO2:0-300PPm。
进一步地,所述材料还包括质量比含量为6-10%的生料,所述生料为未经预烧处理的Fe2O3、MnO与ZnO的混合物。
进一步地,所述防开裂磁性材料的制备方法包括以下步骤:(1)按主料配比,湿法制粉,并采用平衡控温烧结工艺,在回转预烧炉中进行预烧处理;(2)按辅料配比,在二次砂磨工序,添加相应辅料,砂磨120min后,将含有辅料的预烧料料浆先打入到料浆池,进行搅拌;(3)在二次砂磨工序到二次喷雾造粒工序,将生料进行二次砂磨120min,按生料和正常料浆配比,再将生料料浆打入到同一料浆池;在生料和正常预烧料的混合料浆加入约1%的PVA(聚乙烯醇),等其完全搅拌均匀后,进行二次喷雾造粒处理。
本发明各实施例的防开裂磁性材料及其制备方法,由于包括主料:Fe2O3:50-54mol%,ZnO:8-12mol%,MnO:余量;以及辅料:CaCO3:0-500PPm,SiO2:0-100PPm,V2O5:0-200PPm,Nb2O5:0-500PPm,SnO2:0-300PPm,ZrO2:0-300PPm;在该材料的制备方法中,包括:(1)在湿法制粉工序预烧阶段,采用平衡控温烧结工艺;(2)在二次砂磨阶段,按配比添加辅料;可以使产品有稳定的功率损耗-温度曲线、减落低;通过辅料成分的改变,可以使μa、Bs、Hc、Br值控制在所需范围,制得的变压器能够应用于更高频率范围(如200KHz以上);(3)在二次砂磨到二次喷雾阶段,按比例添加生料,在不改变粉料成型特性的同时,适当降低粉料的磁化度,增强粉料在烧结过程中的活性,可以解决开裂问题;通过这些改变,可以克服现有技术中功率损耗大、发热量大、易产生裂纹与使用寿命短的缺陷,以实现功率损耗小、发热量小、无裂纹与使用寿命长的优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及权利要求书所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过具体实施方式,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一
根据本发明实施例,提供了一种防开裂磁性材料及其制备方法。在本实施例中,防开裂磁性材料包括以下组分和浓度百分比含量的主料:
Fe2O3:50mol%;
ZnO:8mol%;
MnO:余量。
进一步地,在上述实施例中,上述防开裂磁性材料还可以包括以下组分和浓度百分比含量的辅料:
CaCO3:0.5PPm;
SiO2:100PPm;
V2O5:100PPm;
Nb2O5:0.5PPm;
SnO2:300PPm;
ZrO2:150PPm。
进一步地,在上述实施例中,上述防开裂磁性材料还可以包括体积比含量为6%的生料,该生料为未经预烧处理的Fe2O3、MnO与ZnO的混合物。
另外,在上述实施例中,上述防开裂磁性材料的制备方法,可以包括以下步骤:
(1)按主料配比,湿法制粉,并采用平衡控温烧结工艺,在回转预烧炉中进行预烧处理;具体地,可以对回转预烧窑炉的预烧温度做适当的调整,四组加热丝的温度由原来的850℃/900℃/800℃/700℃,调整为850℃/880℃/850℃/700℃,适当延长了一次喷雾料在预烧阶段的保温时间,通过控制变频器来降低主窑管的转速,高温段变频器为24赫兹,冷却段变频器为25赫兹,同时在预烧窑炉的窑口,适当增加其抽风量,使一次喷雾料在回转窑体内预烧充分,均匀,使各项预烧参数的一致性达到平衡;
(2)按辅料配比,添加辅料,二次砂磨120min后,得到预烧料料浆;采用国产的C06400-1/XH型搅拌砂磨机,一次性放入400公斤预烧料,按照规定比例加入去离子水,设定其砂磨时间为120min,使砂磨后颗粒料的平均粒度在0.9-1.2um范围以内;同时,在开启砂磨机之前,按照规定比例添加辅料,以改善烧结后磁芯内部的晶粒结构,细化晶粒,降低功耗;砂磨完毕,关闭砂磨机的电源,直接开启隔膜泵,将砂磨后的预烧料料浆打入到料浆池中,进行充分的搅拌,以备二次喷雾造粒;
(3)按生料配比,添加生料;把未经预烧的生料400公斤直接加入到砂磨机中,按照上面步骤(2)的工艺进行砂磨。砂磨后以如下比例打入到料浆池中进行搅拌:(生料料浆)/(预烧料料浆+生料料浆)=6-10%,混合料浆中加入约1%的PVA(聚乙烯醇),搅拌好以后,进行二次喷雾造粒。
这样,可以在不改变粉料成型特性的同时,适当降低粉料的磁化度,增强粉料在烧结过程中的活性,解决开裂问题。
实施例二
与上述实施例不同的是,在本实施例中,防开裂磁性材料包括以下组分和浓度百分比含量的主料:
Fe2O3:52mol%;
ZnO:10mol%;
MnO:余量。
进一步地,在上述实施例中,上述防开裂磁性材料还可以包括以下组分和浓度百分比含量的辅料:
CaCO3:250PPm;
SiO2:0.5PPm;
V2O5:200PPm;
Nb2O5:500PPm;
SnO2:150PPm;
ZrO2:0.5PPm。
进一步地,在上述实施例中,上述防开裂磁性材料还可以包括体积比含量为10%的生料,该生料为未经预烧处理的Fe2O3、MnO与ZnO的混合物。
实施例三
与上述实施例不同的是,在本实施例中,防开裂磁性材料包括以下组分和浓度百分比含量的主料:
Fe2O3:54mol%;
ZnO:12mol%;
MnO:余量。
进一步地,在上述实施例中,上述防开裂磁性材料还可以包括以下组分和浓度百分比含量的辅料:
CaCO3:500PPm;
SiO2:50PPm;
V2O5:0.5PPm;
Nb2O5:250PPm;
SnO2:0.5PPm;
ZrO2:300PPm。
进一步地,在上述实施例中,上述防开裂磁性材料还可以包括体积比含量为8%的生料,该生料为未经预烧处理的Fe2O3、MnO与ZnO的混合物。
上述各实施例的防开裂磁性材料及其制备方法,通过在湿法制粉工序,粉料生产预烧和砂磨阶段工艺的改变,辅以主配方和添加物的控制,得到颗粒成型特性、磁化度和氧化度等符合要求的粉料,解决了单重在200g以上的特大磁芯内部的深层裂纹问题,应用于电磁设备等各个电子领域,特别是广泛应用于各类机电和机械产品,由于其生产中深层裂纹问题的解决,使变压器在高温、高湿、高频等恶劣环境下工作稳定。
由于在湿法制粉工序预烧和二次砂磨阶段采用了特殊的工艺,使所生产出来的锰锌铁氧体功率类大磁芯功率损耗降低,发热小、无裂纹,解决了大磁芯生产中的开裂问题,让各类机电设备在长时间、恶劣的环境下仍能稳定地工作,延长了设备的使用寿命。
在上述各实施例中,所得防开裂磁性材料,晶粒细密,经试验验证,初始磁导率在2400左右,适用在频率范围为100KHz、磁通量密度为200mT的条件下,具有稳定的功率损耗-温度曲线、减落低,在100℃的温度条件下,功率损耗可以降低到380mw/cm3,并且,利用该防开裂磁性材料生产出来的大磁芯没有任何裂纹;通过辅料成分的改变,可以使μa、Bs、Hc、Br值控制在所需范围,所得变压器能够应用于更高频率范围(200KHz以上);具体参数可参见表一与表二的对比。
表一:普通磁性材料的各项检测数据
Figure BSA00000244673300061
Figure BSA00000244673300071
表二:防开裂磁性材料的各项检测数据
Figure BSA00000244673300072
综上所述,本发明各实施例的防开裂磁性材料及其制备方法,由于包括主料:Fe2O3:50-54mol%,ZnO:8-12mol%,MnO:余量;以及辅料:CaCO3:0-500PPm,SiO2:0-100PPm,V2O5:0-200PPm,Nb2O5:0-500PPm,SnO2:0-300PPm,ZrO2:0-300PPm;在该材料的制备方法中,包括:(1)在湿法制粉工序预烧阶段,采用平衡控温烧结工艺;(2)在二次砂磨阶段,按配比添加辅料;可以使产品有稳定的功率损耗-温度曲线、减落低;通过辅料成分的改变,可以使μa、Bs、Hc、Br值控制在所需范围,制得的变压器能够应用于更高频率范围(如200KHz以上);(3)在二次砂磨到二次喷雾阶段,按比例添加生料,在不改变粉料成型特性的同时,适当降低粉料的磁化度,增强粉料在烧结过程中的活性,可以解决开裂问题;通过这些改变,可以克服现有技术中功率损耗大、发热量大、易产生裂纹与使用寿命短的缺陷,以实现功率损耗小、发热量小、无裂纹与使用寿命长的优点。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种防开裂磁性材料,其特征在于,该材料包括以下组分和浓度百分比含量的主料:
Fe2O3:50-54mol%;
ZnO:8-12mol%;
MnO:余量。
2.根据权利要求1所述的防开裂磁性材料,其特征在于,所述材料还包括以下组分和浓度百分比含量的辅料:
CaCO3:0-500PPm;
SiO2:0-100PPm;
V2O5:0-200PPm;
Nb2O5:0-500PPm;
SnO2:0-300PPm;
ZrO2:0-300PPm。
3.根据权利要求1或2所述的防开裂磁性材料,其特征在于,所述材料还包括体积比含量为6-10%的生料,所述生料为未经预烧处理的Fe2O3、MnO与ZnO的混合物。
4.根据权利要求1或2或3所述的防开裂磁性材料,其特征在于,所述防开裂磁性材料的制备方法包括以下步骤:
(1)按主料配比,湿法制粉,并采用平衡控温烧结工艺,在回转预烧炉中进行预烧处理;
(2)按辅料配比,在二次砂磨工序,添加相应辅料,砂磨120min后,将含有辅料的预烧料料浆先打入到料浆池,进行搅拌;
(3)在二次砂磨工序到二次喷雾造粒工序,将生料进行二次砂磨120min,按生料和正常料浆配比,再将生料料浆打入到同一料浆池,在生料和正常预烧料的混合料浆加入约1%的PVA(聚乙烯醇),等其完全搅拌均匀后,进行二次喷雾造粒处理。
CN 201010263580 2010-08-26 2010-08-26 一种防开裂磁性材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN101916637B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010263580 CN101916637B (zh) 2010-08-26 2010-08-26 一种防开裂磁性材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010263580 CN101916637B (zh) 2010-08-26 2010-08-26 一种防开裂磁性材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101916637A true CN101916637A (zh) 2010-12-15
CN101916637B CN101916637B (zh) 2013-07-10

Family

ID=43324118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010263580 Expired - Fee Related CN101916637B (zh) 2010-08-26 2010-08-26 一种防开裂磁性材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101916637B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110526619A (zh) * 2019-08-02 2019-12-03 无锡斯贝尔磁性材料有限公司 一种利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法
CN110590228A (zh) * 2019-08-05 2019-12-20 无锡斯贝尔磁性材料有限公司 一种利用MnZn铁氧体磁芯磨床泥生产低损耗、高BS材料的方法
CN112374881A (zh) * 2020-11-16 2021-02-19 南通三优佳磁业有限公司 一种锰锌铁氧体大磁芯的制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1094185A (zh) * 1993-03-31 1994-10-26 株式会社金星社 锰/锌基单晶铁氧体组合物
CN1402266A (zh) * 2002-09-13 2003-03-12 无锡晶石磁性电子器件有限公司 一种锰锌系铁氧体磁芯
JP2007051052A (ja) * 2005-07-22 2007-03-01 Hitachi Metals Ltd 低損失MnZnNi系フェライト及びこれを用いた電子部品、スイッチング電源

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1094185A (zh) * 1993-03-31 1994-10-26 株式会社金星社 锰/锌基单晶铁氧体组合物
CN1402266A (zh) * 2002-09-13 2003-03-12 无锡晶石磁性电子器件有限公司 一种锰锌系铁氧体磁芯
JP2007051052A (ja) * 2005-07-22 2007-03-01 Hitachi Metals Ltd 低損失MnZnNi系フェライト及びこれを用いた電子部品、スイッチング電源

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110526619A (zh) * 2019-08-02 2019-12-03 无锡斯贝尔磁性材料有限公司 一种利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法
CN110590228A (zh) * 2019-08-05 2019-12-20 无锡斯贝尔磁性材料有限公司 一种利用MnZn铁氧体磁芯磨床泥生产低损耗、高BS材料的方法
CN112374881A (zh) * 2020-11-16 2021-02-19 南通三优佳磁业有限公司 一种锰锌铁氧体大磁芯的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101916637B (zh) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107555984B (zh) 一种高频宽温低损耗MnZn铁氧体的烧结过程气氛控制方法
CN105565790B (zh) Yr950宽温高直流叠加低功耗锰锌铁氧体材料及其制备方法
CN107473727A (zh) 一种宽频宽温高功率密度低损耗锰锌软磁铁氧体材料及其制备方法
CN103951411A (zh) 宽温低功耗高居里温度锰锌铁氧体材料及制备方法
CN107573049A (zh) 一种超低损耗高Bs软磁铁氧体材料及制备方法
WO2023130731A1 (zh) 一种宽温低损耗高Bs锰锌铁氧体材料的制造方法
CN103058643A (zh) 宽温高叠加低功耗Mn-Zn软磁铁氧体材料及制备方法
CN107021746A (zh) 一种锰锌铁氧体材料及其制备方法
CN108947513A (zh) 一种低压低温烧结制备的功率镍锌铁氧体及其制备方法
CN101786871A (zh) 低功耗软磁铁氧体粉料及其高频低功耗软磁铁氧体磁芯和宽温低功耗软磁铁氧体磁芯
CN106542818A (zh) 一种高频低损耗锰锌铁氧体材料及制备工艺
CN105399411B (zh) 一种锰锌铁氧体低温烧结工艺
CN101916637B (zh) 一种防开裂磁性材料及其制备方法
CN110922179B (zh) 一种高磁导率低损耗铁氧体材料及其制备方法
CN104529426A (zh) 用于120~160℃的高Bs低损耗锰锌铁氧体材料及其制造方法
CN104230321A (zh) M型钙永磁铁氧体及其制备方法
CN104230322A (zh) M型钙永磁铁氧体及其制备方法
CN103693957B (zh) 一种微波介质陶瓷的制备方法
CN105777116B (zh) 一种微波介质陶瓷及其制备方法
CN110981460B (zh) 一种高磁导率铁氧体磁性材料的制备方法
CN104129980A (zh) 一种低烧结温度软磁铁氧体材料及其制备方法
CN103664155A (zh) 一种超高Bs低损耗MnZn功率铁氧体材料及其制造方法
CN101183586A (zh) 高磁导率、低thd软磁铁氧体磁性材料及其制备方法
CN110467450A (zh) 一种高频锰锌软磁铁氧体材料及其制备方法和应用
CN103172365B (zh) 一种微波介质陶瓷材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130710

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee