CN102982953B - 一种含有Cr2O3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Cr2O3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66-70、氧化铁粉14-16、MnO2-4、ZnO3.5-4.5、改性四氧化三铁粉2.5-3.5、Cr2O33.8-4.5、SiO21.7-2.3、CaCO31.5-2、Al2O32-3、CuO4-4.5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四氧化三铁粉成分，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

一种含有Cr2O3的铁磁芯的制造方法
技术领域
本发明属于粉末冶金技术，具体涉及一种含有Cr2O3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Cr2O3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Cr2O3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66-70、氧化铁粉14-16、MnO2-4、ZnO3.5-4.5、改性四氧化三铁粉2.5-3.5、Cr2O33.8-4.5、SiO21.7-2.3、CaCO31.5-2、Al2O32-3、CuO4-4.5，所述的改性四氧化三铁粉通过以下方法制备：改性四氧化三铁粉：采用四氧化三铁再加入相当于其重量0.3-0.5%的纳米碳，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粉之外的的原料加水与分散剂进行一次球磨2-3小时，然后喷雾干燥，进行预烧，预烧温度为850-880℃，预烧时间为1.5-2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1-2小时，喷雾干燥、制成180-250目粒料；
（4）成型：将二次球磨料与改性四氧化三铁粉混合，14000-16000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0.05-0.1%氧体积含量的氮气氛中，先以180-200℃/小时速率升温至680-720℃，保温1-2小时；在0.5-1.2%氧体积含量的氮气氛中，以110-130℃/小时速率升温至770-830℃时，保温0.5-1.5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1300-1350℃，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40-60℃/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粉成分，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Cr2O3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68、氧化铁粉15、MnO3、ZnO4、改性四氧化三铁粉3、Cr2O34.2、SiO22、CaCO31.8、Al2O32.5、CuO4.3，所述的改性四氧化三铁粉通过以下方法制备：改性四氧化三铁粉：采用四氧化三铁再加入相当于其重量0.3-0.5%的纳米碳，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粉之外的的原料加水与分散剂进行一次球磨2-3小时，然后喷雾干燥，进行预烧，预烧温度为870℃，预烧时间为1.5-2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1-2小时，喷雾干燥、制成220目粒料；
（4）成型：将二次球磨料与改性四氧化三铁粉混合，15000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0.05-0.1%氧体积含量的氮气氛中，先以190℃/小时速率升温至700℃，保温1-2小时；在0.5-1.2%氧体积含量的氮气氛中，以120℃/小时速率升温至800℃时，保温0.5-1.5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1320℃，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50℃/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14000-15300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86%，低温类型磁芯可达498℃；高温类型磁芯可达820℃；在10KHz时初始磁导率达6200-7700；利用本发明的磁芯在200-1100赫兹的交变电场中使用，与铁氧体相比较，体积可缩小至37-40%。

Claims (1)

1.一种含有Cr2O3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66-70、氧化铁粉14-16、MnO2-4、ZnO3.5-4.5、改性四氧化三铁粉2.5-3.5、Cr2O33.8-4.5、SiO21.7-2.3、CaCO31.5-2、Al2O32-3、CuO4-4.5；改性四氧化三铁粉：采用四氧化三铁再加入相当于其重量0.3-0.5%的纳米碳，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粉之外的原料加水与分散剂进行一次球磨2-3小时，然后喷雾干燥，进行预烧，预烧温度为850-880℃，预烧时间为1.5-2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1-2小时，喷雾干燥、制成180-250目粒料；
（4）成型：将二次球磨料与改性四氧化三铁粉混合，1400-1600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0.05-0.1%氧体积含量的氮气氛中，先以180-200℃/小时速率升温至680-720℃，保温1-2小时；在0.5-1.2%氧体积含量的氮气氛中，以110-130℃/小时速率升温至770-830℃时，保温0.5-1.5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1300-1350℃，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40-60℃/小时速率降温后即得。
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