CN102982950A - 一种含有TiO2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TiO2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74-78、氧化铁粉8.5-12、MnO 2.6-3、ZnO 3.5-5、改性四氧化三铁6-7、TiO2 3.5-4.5、SnO2 1-2、V2O5 2-3.5、CuO 2-3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四氧化三铁成分,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;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TiO2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TiO2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TiO2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74-78、氧化铁粉8.5-12、MnO 2.6-3、ZnO 3.5-5、改性四氧化三铁6-7、TiO2 3.5-4.5、SnO2 1-2、V2O5 2-3.5、CuO 2-3,所述的改性四氧化三铁通过以下方法制备:采用四氧化三铁和1-2%的硅烷偶联剂混合,加热到50-60℃并搅拌20-30分钟,再加入0.3-0.5%的纳米二氧化硅,高速分散,烘干粉碎成280-300目粉末,得到改性四氧化三铁;
(2)预烧:将除去改性四氧化三铁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850-870℃,预烧时间为2-3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3-4小时,喷雾干燥、制成250-320目粒料;
(4)成型:将二次球磨料与改性四氧化三铁混合,11000-13000转/分,高速分散2-3小时,然后加入粘结剂、水压制成坯;
(5)烧结:将上述成型后的成型坯件放进烧结炉,在0.08-0.1%氧体积含量的氮气氛中,先以160-180℃/小时速率升温至690-730℃,保温1-2小时;在0.8-1%氧体积含量的氮气氛中,以130-150℃/小时速率升温至930-980℃时,保温0.5-1小时;在3-4%氧体积含量的氮气氛中,再以85-115℃/小时速率升温至1380-1420℃,烧结保温时间为3-5小时;烧结后在0.05-0.12%氧体积含量的氮气氛中以58-73℃/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四氧化三铁成分,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;能够线切割、切削、研磨等。
具体实施方式
实施例1:含有TiO2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76、氧化铁粉9.8、MnO 2.8、ZnO 4.3、改性四氧化三铁6.5、TiO2 4、SnO2 1.5、V2O5 2.8、CuO 2.5,所述的改性四氧化三铁通过以下方法制备:采用四氧化三铁和1.5%的硅烷偶联剂混合,加热到55℃并搅拌20-30分钟,再加入0.4%的纳米二氧化硅,高速分散,烘干粉碎成280目粉末,得到改性四氧化三铁;
(2)预烧:将除去改性四氧化三铁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860℃,预烧时间为2-3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3-4小时,喷雾干燥、制成300目粒料;
(4)成型:将二次球磨料与改性四氧化三铁混合,12000转/分,高速分散2-3小时,然后加入粘结剂、水压制成坯;
(5)烧结:将上述成型后的成型坯件放进烧结炉,在0.08-0.1%氧体积含量的氮气氛中,先以170℃/小时速率升温至710℃,保温1-2小时;在0.8-1%氧体积含量的氮气氛中,以140℃/小时速率升温至950℃时,保温0.5-1小时;在3-4%氧体积含量的氮气氛中,再以100℃/小时速率升温至1400℃,烧结保温时间为3-5小时;烧结后在0.05-0.12%氧体积含量的氮气氛中以65℃/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12000-15000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88%,低温类型磁芯可达495℃;高温类型磁芯可达810℃;在10KHz 时初始磁导率达6400-7600;利用本发明的磁芯在200-1200 赫兹的交变电场中使用,与铁氧体相比较,体积可缩小至41-48%。
Claims (1)
1.一种含有TiO2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74-78、氧化铁粉8.5-12、MnO 2.6-3、ZnO 3.5-5、改性四氧化三铁6-7、TiO2 3.5-4.5、SnO2 1-2、V2O5 2-3.5、CuO 2-3,所述的改性四氧化三铁通过以下方法制备:采用四氧化三铁和1-2%的硅烷偶联剂混合,加热到50-60℃并搅拌20-30分钟,再加入0.3-0.5%的纳米二氧化硅,高速分散,烘干粉碎成280-300目粉末,得到改性四氧化三铁;
(2)预烧:将除去改性四氧化三铁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850-870℃,预烧时间为2-3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3-4小时,喷雾干燥、制成250-320目粒料;
(4)成型:将二次球磨料与改性四氧化三铁混合,11000-13000转/分,高速分散2-3小时,然后加入粘结剂、水压制成坯;
(5)烧结:将上述成型后的成型坯件放进烧结炉,在0.08-0.1%氧体积含量的氮气氛中,先以160-180℃/小时速率升温至690-730℃,保温1-2小时;在0.8-1%氧体积含量的氮气氛中,以130-150℃/小时速率升温至930-980℃时,保温0.5-1小时;在3-4%氧体积含量的氮气氛中,再以85-115℃/小时速率升温至1380-1420℃,烧结保温时间为3-5小时;烧结后在0.05-0.12%氧体积含量的氮气氛中以58-73℃/小时速率降温后即得。
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