CN103570356A - 微波电热组合式烧结锰锌铁氧体磁性材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微波电热组合式烧结锰锌铁氧体磁性材料的方法，烧结方法如下：首先采用微波加热方式将温度从室温升至180℃—210℃,然后恒温，再采用微波加热方式将温度升至380℃—410℃,然后再恒温，接着利用传统硅碳棒加热方式将温度升至780℃—810℃,再采用传统硅钼棒加热方式将温度再升至1180℃—1210℃，接着再利用微波加热方式将温度提升至1330℃—1380℃，然后恒温，接着冷却降温至150℃以下时出炉，本发明优点是：不仅大大缩短了加热时间，而且还达到了节能降耗的目的,最终有效保证了产品的高合格率,十分适用于对锰锌铁氧体磁性材料的烧结。
Description
技术领域
本发明涉及烧结方法的技术领域，更具体地说是涉及烧结锰锌铁氧体磁性材料方法的技术领域。
背景技术
目前，生产锰锌铁氧体磁性材料的工艺主要包括配料、压制成型、烧结和外形尺寸加工，其中烧结过程是整个工艺过程的重要部分，现在一般采用的烧结方法主要有两种：一种是利用钢包炉采用传统的硅碳棒或硅钼棒间歇加热的方式进行烧结，另一种是利用隧道推板窑也是采用传统的硅碳棒或硅钼棒连续加热的方式进行烧结。上述两种烧结方法存在的共同缺点在于：一是均完全采用传统硅碳棒或硅钼棒的加热方式，该种加热方式的传热方向是由外向内传热，与被加热物质无关，不能很好的利用在对锰锌铁氧体这一特殊磁性材料进行加热，另外，该种加热方式能量传递时先对被加热物质的表面进行加热，不仅加热不够均匀，而且导致大量的能量损失在加热环境中，即对物质的热处理完全依靠热效应；二是现有的加热方式其加热时的温度控制曲线十分不合理，使得物质在前期加热过程中不能很好地实现排水排胶，导致产品开裂和扭曲现象严重，物质在中期加热和后期冷却处理过程中不能很好地实现结晶和成型，也会导致产品最终的合格率难以保证和提高，另外，现有的加热方式其加热时间较长，使得能耗较高，生产成本居高不下。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述之不足而提供一种加热时间短，所需能耗低，不会产生开裂和扭曲现象，从而大大提高产品合格率的微波电热组合式烧结锰锌铁氧体磁性材料的方法。
本发明为了解决上述技术问题而采用的技术解决方案如下：
微波电热组合式烧结锰锌铁氧体磁性材料的方法，烧结方法如下：首先利用0.4—0.6小时采用微波加热方式将温度从室温升至180℃—210℃,然后恒温1.8—2.1小时，此过程炉内无压，抽空气实现物质的排水过程；接着再利用0.4—0.6小时采用微波加热方式将温度升至380℃—410℃,然后再恒温1.8—2.1小时，此过程炉内也无压，抽空气实现物质的排水和排胶过程；接着利用3.8—4.2小时采用传统硅碳棒加热方式将温度升至780℃—810℃,此过程炉内的氧含量控制在1800PPM—2200PPM，再利用1.8—2.1小时采用传统硅钼棒加热方式将温度再升至1180℃—1210℃，此过程炉内的氧含量控制在80PPM—120PPM；接着再利用1.8—2.1小时采用微波加热方式将温度提升至1330℃—1380℃，此升温过程炉内的氧含量控制在80PPM—120PPM，然后恒温3.8—4.2小时，此恒温过程炉内的氧含量控制在40PPM—60PPM，实现物质的结晶过程；接着利用1.8—2.1小时进行冷却降温至780℃—810℃，此降温过程炉内的氧含量控制在80PPM—120PPM,再利用1.8—2.1小时进行冷却降温至150℃以下时出炉。
最佳烧结方法如下：首先利用0.5小时采用微波加热方式将温度从室温升至200℃,然后恒温2小时，此过程炉内无压，抽空气实现物质的排水过程；接着再利用0.5小时采用微波加热方式将温度升至400℃,然后再恒温2小时，此过程炉内也无压，抽空气实现物质的排水和排胶过程；接着利用4小时采用传统硅碳棒加热方式将温度升至800℃,此过程炉内的氧含量控制在2000PPM，再利用2小时采用传统硅钼棒加热方式将温度再升至1200℃，此过程炉内的氧含量控制在100PPM；接着再利用2小时采用微波加热方式将温度提升至1350℃，此升温过程炉内的氧含量控制在100PPM，然后恒温4小时，此恒温过程炉内的氧含量控制在50PPM，实现物质的结晶过程；接着利用2小时进行冷却降温至800℃，此降温过程炉内的氧含量控制在100PPM,再利用2小时进行冷却降温至150℃以下时出炉。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
1、本烧结方法采用微波加热和传统硅碳棒/硅钼棒加热相混合的加热方式，不仅大大缩短了加热时间，而且还达到了节能降耗的目的；
2、加热过程中，采用了申请人经过长期研究和实验总结出来的加热控制曲线，很好地达到了加热前期的排水排胶效果，加热中期的结晶效果和后期冷却的成型效果，最终有效保证了产品的高合格率；
3、本方法采用了目前十分先进的微波加热方式，大大缩短了加热前期的排水排胶时间，节能降耗；
4、采用微波加热方式，利用坯料中水份、锰、锌、铁元素吸微波而自身发热的原理,其传热是内外同时整体发热，能量集中在被加热物质上，发热均匀，坯料内的水份能均匀排出，使坯料不会扭曲变形，坯料内的胶份也能均匀排出，使坯料不会产生开裂现象，有效地保证了产品的合格率，十分适用于对锰锌铁氧体磁性材料的烧结；
5、本烧结方法可以适用于同时烧结不同大小和外形的坯体材料；
6、在烧结的高温恒温过程中，通过运用微波加热方法，微波辐射会促进坯料致密化，促进晶粒生长，加快反应，因为在烧结过程中，微波不仅仅是作为一种加热能源，微波烧结本身也是一种活化烧结过程，微波促进了原子的扩散，在微波加热条件下扩散系数高于常规加热时的扩散系数，由于高频电场能促进晶粒表层带空电位的迁移，从而使晶粒产生类似于扩散蠕动的塑性变形，从而促进了烧结的进行。
附图说明
图1为本发明的烧结温度控制曲线图。
具体实施方式
实施例1：
由图1所示，微波电热组合式烧结锰锌铁氧体磁性材料的方法，其烧结方法如下：首先利用0.4小时采用微波加热方式将温度从室温升至180℃,然后恒温1.8小时，此过程炉内无压，抽空气实现物质的排水过程；接着再利用0.4小时采用微波加热方式将温度升至380℃,然后再恒温1.8小时，此过程炉内也无压，抽空气实现物质的排水和排胶过程；接着利用3.8小时采用传统硅碳棒加热方式将温度升至780℃,此过程炉内的氧含量控制在1800PPM，再利用1.8小时采用传统硅钼棒加热方式将温度再升至1180℃，此过程炉内的氧含量控制在80PPM；接着再利用1.8小时采用微波加热方式将温度提升至1330℃，此升温过程炉内的氧含量控制在80PPM，然后恒温3.8小时，此恒温过程炉内的氧含量控制在40PPM，实现物质的结晶过程；接着利用1.8小时进行冷却降温至780℃，此降温过程炉内的氧含量控制在80PPM,再利用1.8小时进行冷却降温至150℃以下时出炉。
实施例2：
由图1所示，微波电热组合式烧结锰锌铁氧体磁性材料的方法，其烧结方法如下：首先利用0.6小时采用微波加热方式将温度从室温升至210℃,然后恒温2.1小时，此过程炉内无压，抽空气实现物质的排水过程；接着再利用0.6小时采用微波加热方式将温度升至410℃,然后再恒温2.1小时，此过程炉内也无压，抽空气实现物质的排水和排胶过程；接着利用4.2小时采用传统硅碳棒加热方式将温度升至810℃,此过程炉内的氧含量控制在2200PPM，再利用2.1小时采用传统硅钼棒加热方式将温度再升至1210℃，此过程炉内的氧含量控制在20PPM；接着再利用2.1小时采用微波加热方式将温度提升至1380℃，此升温过程炉内的氧含量控制在120PPM，然后恒温4.2小时，此恒温过程炉内的氧含量控制在60PPM，实现物质的结晶过程；接着利用2.1小时进行冷却降温至810℃，此降温过程炉内的氧含量控制在120PPM,再利用2.1小时进行冷却降温至150℃时出炉，此过程抽空气炉内无压。
实施例3：
由图1所示，微波电热组合式烧结锰锌铁氧体磁性材料的方法，其烧结方法如下：首先利用0.5小时采用微波加热方式将温度从室温升至200℃,然后恒温2小时，此过程炉内无压，抽空气实现物质的排水过程；接着再利用0.5小时采用微波加热方式将温度升至400℃,然后再恒温2小时，此过程炉内也无压，抽空气实现物质的排水和排胶过程；接着利用4小时采用传统硅碳棒加热方式将温度升至800℃,此过程炉内的氧含量控制在2000PPM，再利用2小时采用传统硅钼棒加热方式将温度再升至1200℃，此过程炉内的氧含量控制在100PPM；接着再利用2小时采用微波加热方式将温度提升至1350℃，此升温过程炉内的氧含量控制在100PPM，然后恒温4小时，此恒温过程炉内的氧含量控制在50PPM，实现物质的结晶过程；接着利用2小时进行冷却降温至800℃，此降温过程炉内的氧含量控制在100PPM,再利用2小时进行冷却降温至150℃时出炉。
Claims (2)
1.微波电热组合式烧结锰锌铁氧体磁性材料的方法，其特征在于烧结方法如下：首先利用0.4—0.6小时采用微波加热方式将温度从室温升至180℃—210℃,然后恒温1.8—2.1小时，此过程炉内无压，抽空气实现物质的排水过程；接着再利用0.4—0.6小时采用微波加热方式将温度升至380℃—410℃,然后再恒温1.8—2.1小时，此过程炉内也无压，抽空气实现物质的排水和排胶过程；接着利用3.8—4.2小时采用传统硅碳棒加热方式将温度升至780℃—810℃,此过程炉内的氧含量控制在1800PPM—2200PPM，再利用1.8—2.1小时采用传统硅钼棒加热方式将温度再升至1180℃—1210℃，此过程炉内的氧含量控制在80PPM—120PPM；接着再利用1.8—2.1小时采用微波加热方式将温度提升至1330℃—1380℃，此升温过程炉内的氧含量控制在80PPM—120PPM，然后恒温3.8—4.2小时，此恒温过程炉内的氧含量控制在40PPM—60PPM，实现物质的结晶过程；接着利用1.8—2.1小时进行冷却降温至780℃—810℃，此降温过程炉内的氧含量控制在80PPM—120PPM,再利用1.8—2.1小时进行冷却降温至145℃—155℃时出炉，此过程抽空气炉内无压。
2.根据权利要求1所述的微波电热组合式烧结锰锌铁氧体磁性材料的方法，其特征在于最佳烧结方法如下：首先利用0.5小时采用微波加热方式将温度从室温升至200℃,然后恒温2小时，此过程炉内无压，抽空气实现物质的排水过程；接着再利用0.5小时采用微波加热方式将温度升至400℃,然后再恒温2小时，此过程炉内也无压，抽空气实现物质的排水和排胶过程；接着利用4小时采用传统硅碳棒加热方式将温度升至800℃,此过程炉内的氧含量控制在2000PPM，再利用2小时采用传统硅钼棒加热方式将温度再升至1200℃，此过程炉内的氧含量控制在100PPM；接着再利用2小时采用微波加热方式将温度提升至1350℃，此升温过程炉内的氧含量控制在100PPM，然后恒温4小时，此恒温过程炉内的氧含量控制在50PPM，实现物质的结晶过程；接着利用2小时进行冷却降温至800℃，此降温过程炉内的氧含量控制在100PPM,再利用2小时进行冷却降温至150℃时出炉。
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