CN102982948A - 一种含有b2o3的铁磁芯的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有B2O3的铁磁芯的制造方法,包括以下步骤:按重量份计算,还原铁粉70-75、氧化铁粉8-12、MnO 2-4、ZnO1-3、改性纳米碳2-3、纳米碳0.8-1.2、B2O3 1-3、SiO2 2-4、ZrO21-3、CuO 2.5-4.5进行配料,然后依次通过预烧、一次球磨、二次球磨、成型和烧结即得;本发明的磁芯配方合理,制备方法简单,制得的磁芯饱和磁感应强度较高,损耗较低,耐温较高,同时本发明通过添加改性纳米碳、纳米碳成分,可以作为不同原料之间的桥梁结合作用,使用原料分布更好,密度高、晶界电阻率高、气孔率低、晶粒大而均匀,烧结时不会出现裂纹,组织致密,变形小,合理改进原料配方,烧结过程中变形程度微小;可机加工,能够线切割、切削、研磨等。
Description
技术领域
本发明属于粉末冶金技术,具体涉及一种含有B2O3的铁磁芯的制造方法。
背景技术
铁粉磁芯的饱和磁感应强度一般约为9000-11000 高斯,在100-2000 赫兹的交变电场中铁损很大,铁硅铝磁芯饱和磁感应强度一般约为5000-9000 高斯,铁损还较低,但它的材质机械强度过低;铁氧体的饱和磁感应强度约为2700-4200 高斯,铁损情况相当良好,但饱和磁感应强度太低,且不宜切削。
发明内容
为了缓解现有技术的不足和缺陷,本发明的目的在于提供一种含有B2O3的铁磁芯的制造方法。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案:
含有B2O3的铁磁芯的制造方法,包括以下步骤:
(1)原料的配比为按重量份计算,还原铁粉70-75、氧化铁粉8-12、MnO 2-4、ZnO 1-3、改性纳米碳2-3、纳米碳0.8-1.2、B2O3 1-3、SiO2 2-4、ZrO2 1-3、CuO 2.5-4.5,所述的改性纳米碳通过以下方法制备:
a、将树木灰烬用10-12%的氢氧化钠溶液浸泡2-3小时后;
b、用10-12%盐酸溶液浸泡2-3小时;
c、用去离子水洗涤多次,至树木灰烬为中性,烘干;
d、研磨为0.8-1.0μm粉末,得到改性树木灰烬;
e、在纳米碳中加入相当于其重量3-5%的上述得到的改性树木灰烬、2-3%的纳米二氧化钛,充分混合得到;
(2)预烧:将除去改性纳米碳、纳米碳之外的的原料加水与分散剂进行一次球磨3-4小时,然后喷雾干燥,进行预烧,预烧温度为915-930℃,预烧时间为1-2 小时;
(3)二次球磨:将一次球磨料,加入水与分散剂进行二次球磨2-3小时,喷雾干燥、制成200-250目粒料;
(4)成型:将二次球磨料与改性纳米碳、纳米碳混合,13000-14000转/分,高速分散1-2小时,然后加入粘结剂压制成坯;
(5)烧结:将上述成型后的成型坯件放进烧结炉,在0.05-0.1%氧体积含量的氮气氛中,先以180-220℃/小时速率升温至700-750℃,保温1-2小时;在0.5-1%氧体积含量的氮气氛中,以130-150℃/小时速率升温至850-880℃时,保温0.5-1小时;在3-5%氧体积含量的氮气氛中,再以90-110℃/小时速率升温至1320-1380℃,烧结保温时间为3-5小时;烧结后在0.05-0.1%氧体积含量的氮气氛中以60-90℃/小时速率降温后即得。
本发明的有益效果:
本发明的磁芯配方合理,制备方法简单,制得的磁芯饱和磁感应强度较高,损耗较低,耐温较高,同时本发明通过添加改性纳米碳、纳米碳成分,可以作为不同原料之间的桥梁结合作用,使用原料分布更好,密度高、晶界电阻率高、气孔率低、晶粒大而均匀,烧结时不会出现裂纹,组织致密,变形小,合理改进原料配方,烧结过程中变形程度微小;可机加工,能够线切割、切削、研磨等。
具体实施方式
实施例1:含有B2O3的铁磁芯的制造方法,包括以下步骤:
(1)原料的配比为按重量份(斤)计算,还原铁粉72、氧化铁粉10、MnO 3、ZnO 2、改性纳米碳2.5、纳米碳1、B2O3 2、SiO2 3、ZrO2 2、CuO 3.5,所述的改性纳米碳通过以下方法制备:
a、将树木灰烬用10-12%的氢氧化钠溶液浸泡2-3小时后;
b、用10-12%盐酸溶液浸泡2-3小时;
c、用去离子水洗涤多次,至树木灰烬为中性,烘干;
d、研磨为0.8-1.0μm粉末,得到改性树木灰烬;
e、在纳米碳中加入相当于其重量3-5%的上述得到的改性树木灰烬、2-3%的纳米二氧化钛,充分混合得到;
(2)预烧:将除去改性纳米碳、纳米碳之外的的原料加水与分散剂进行一次球磨3-4小时,然后喷雾干燥,进行预烧,预烧温度为920℃,预烧时间为1-2 小时;
(3)二次球磨:将一次球磨料,加入水与分散剂进行二次球磨2-3小时,喷雾干燥、制成200-250目粒料;
(4)成型:将二次球磨料与改性纳米碳、纳米碳混合,13000-14000转/分,高速分散1-2小时,然后加入粘结剂压制成坯;
(5)烧结:将上述成型后的成型坯件放进烧结炉,在0.05-0.1%氧体积含量的氮气氛中,先以200℃/小时速率升温至730℃,保温1-2小时;在0.5-1%氧体积含量的氮气氛中,以140℃/小时速率升温至850-880℃时,保温0.5-1小时;在3-5%氧体积含量的氮气氛中,再以100℃/小时速率升温至1350℃,烧结保温时间为3-5小时;烧结后在0.05-0.1%氧体积含量的氮气氛中以75℃/小时速率降温后即得。
通过上述实施例制得的磁芯的饱和磁感应强度在12500-15000高斯;在400 赫兹的情况下与厚度为0.5毫米的无取向硅钢片相比较,降低铁损87%,低温类型磁芯可达528℃;高温类型磁芯可达820℃;在10KHz 时初始磁导率达6700-8000;利用本发明的磁芯在500-1500 赫兹的交变电场中使用,与铁氧体相比较,体积可缩小至1/3-3/5。
Claims (1)
1.一种含有B2O3的铁磁芯的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)原料的配比为按重量份计算,还原铁粉70-75、氧化铁粉8-12、MnO 2-4、ZnO 1-3、改性纳米碳2-3、纳米碳0.8-1.2、B2O3 1-3、SiO2 2-4、ZrO2 1-3、CuO 2.5-4.5,所述的改性纳米碳通过以下方法制备:
a、将树木灰烬用10-12%的氢氧化钠溶液浸泡2-3小时后;
b、用10-12%盐酸溶液浸泡2-3小时;
c、用去离子水洗涤多次,至树木灰烬为中性,烘干;
d、研磨为0.8-1.0μm粉末,得到改性树木灰烬;
e、在纳米碳中加入相当于其重量3-5%的上述得到的改性树木灰烬、2-3%的纳米二氧化钛,充分混合得到;
(2)预烧:将除去改性纳米碳、纳米碳之外的的原料加水与分散剂进行一次球磨3-4小时,然后喷雾干燥,进行预烧,预烧温度为915-930℃,预烧时间为1-2 小时;
(3)二次球磨:将一次球磨料,加入水与分散剂进行二次球磨2-3小时,喷雾干燥、制成200-250目粒料;
(4)成型:将二次球磨料与改性纳米碳、纳米碳混合,13000-14000转/分,高速分散1-2小时,然后加入粘结剂压制成坯;
(5)烧结:将上述成型后的成型坯件放进烧结炉,在0.05-0.1%氧体积含量的氮气氛中,先以180-220℃/小时速率升温至700-750℃,保温1-2小时;在0.5-1%氧体积含量的氮气氛中,以130-150℃/小时速率升温至850-880℃时,保温0.5-1小时;在3-5%氧体积含量的氮气氛中,再以90-110℃/小时速率升温至1320-1380℃,烧结保温时间为3-5小时;烧结后在0.05-0.1%氧体积含量的氮气氛中以60-90℃/小时速率降温后即得。
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CN1211049A (zh) * | 1997-07-16 | 1999-03-17 | Tdk株式会社 | 铁氧体和电感器 |
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席国喜等: "Mn-Zn 铁氧体掺杂改性研究进展", 《磁性材料及器件》 * |
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