CN108053997A - 一种提高铁氧体磁芯磁导率的筛选方法 - Google Patents

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Abstract

一种提高铁氧体磁芯磁导率的筛选方法，通过选择颗粒度均匀，活动性良好的所述铁氧体粉料搅拌，调整搅拌机的转速均匀导入配料助剂，进行掺杂处理；将经过掺杂处理处理后的粉料，利用成型压机压制成预期的形状，得到预期形状的生坯；对预期形状的生坯进行烧结，切割和打磨，分级筛选等步骤，实现了进气反应均匀，烧结后的产品品质相同，成本率高，有效进行筛选，提高了产品的使用率，方便使用者选择。

Description

一种提高铁氧体磁芯磁导率的筛选方法
技术领域
本发明涉及加工领域，具体涉及一种提高铁氧体磁芯磁导率的筛选方法。
背景技术
铁氧体是一种具有铁磁性的金属氧化物。就电特性来说，铁氧体的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能。铁氧体的磁性能还表现在高频时具有较高的磁导率。因而，铁氧体已成为高频弱电领域用途广泛的非金属磁性材料。
现有的铁氧体成型坯件在烧结后由于所采用的铁氧体粉料烧结工艺不同，因此在烧结后得到的铁氧体成品容易开裂，成品率低，并且使用不同质量的铁氧体粉料烧结的铁氧体成品磁导率和电阻通过率也不一样，差别很大。例如在先前的申请中，申请号为201210097053.0的专利申请介绍了一种高磁导率磁芯制造方法，申请号为201510962086.0专利申请介绍了一种铁氧体粉料烧结工艺，以及申请号201510962025.4的专利申请介绍了一种E型磁芯制备方法，虽然以上专利申请的技术方案可以提高生产率，但是在烧结的过程中，理想的状态下产品在炉子烧结后产品品质应当一致，然而现有技术中不同位置排放烧结后的产品品质并不相同，并且摆放大都是依靠经验，成品率低。
同时最终产品并未按照其自身的技术指标进行分类，使用率低，不方便使用者选择。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高铁氧体磁芯磁导率的筛选方法，通过该方法可以使得进气反应均匀，烧结后的产品品质相同，成本率高，同时通过分类分级的方法，将符合条件的产品进行归类，有效进行筛选，从而有效的提高了产品的使用率，方便使用者选择。
本发明提供了一种提高铁氧体磁芯磁导率的筛选方法，依次包括如下步骤：
(1)选择颗粒度均匀，活动性良好的所述铁氧体粉料，将质量占比为70％的选择好的铁氧体粉料均匀倒入转速为130r/min的搅拌机中；
(2)调整搅拌机的转速为80r/min，均匀导入配料助剂后，调整搅拌机的转速为60r/min后，搅拌10分钟后再次调整搅拌机的转速为130r/min，搅拌15分钟后，进行掺杂处理；
(3)将经过掺杂处理处理后的粉料，利用成型压机压制成预期的形状，得到预期形状的铁氧体磁芯生坯；
(4)对预期形状的铁氧体磁芯生坯进行烧结:在低温段进行一段时间的保温，充分排胶，防止生坯开裂；然后通过炉内升温进行晶粒的平缓成长，通过温度的控制继续进行排胶，同时按照条件进行氮气和氧气的处理，以形成大而均匀的晶粒，降低产品内应力，提高饱和磁通密度；最后再经过温度控制，按照条件调整氮气和氧气的含量，直到出炉；
其中氮气和氧气的处理过程中，同时利用高压风机吹入空气，并且通入气体中氮气和氧气的含量满足：
其中m铁氧体磁芯生坯的质量，M为标准质量，s为铁氧体磁芯生坯表面积，S为炉内腔表面积，H为炉内腔的高度，h为铁氧体磁芯生坯进炉时的摆放高度，T为炉内温度，其中T满足200T 1800，K为温度调整参数，其满足1000K 2000，a为比例系数；
(5)将烧结后的铁氧体磁芯产品进行切割和打磨；
(6)将切割和打磨后的铁氧体磁芯产品按照不同的类型进行分类；
(7)对不同类的铁氧体磁芯产品按照技术性能指标进行分级，将满足筛选条件的铁氧体磁芯产品按照对应分级进行筛选。
进一步地，其中步骤(1)中的搅拌机为三维立体搅拌机。
进一步地，所述配料助剂为四溴酚磺酞、碳酸钙、二氧化锡、二氧化钛中的一种或几种。
进一步地，所述掺杂处理采用氧化法配比粉料。
进一步地，选择四溴酚磺酞、碳酸钙、二氧化锡、二氧化钛分别作为配料助剂时，K取值为分别为1000，1200，1500，2000。
进一步地，当配料助剂为混合的多种时，取平均值温度作为温度调整参数。
进一步地，所述步骤(5)中切割时加入润滑剂。
进一步地，所述步骤(7)中的技术性能指标为初始磁导率、饱和感应强度、剩磁量、矫顽力中的一种或几种。
本发明的提高铁氧体磁芯磁导率的筛选方法，在生产过程中铁氧体粉料的不同温度反应，对通入的氧气和氮气按照坯体摆放的位置进行调节，从而有效的提高了产品的成品率，成品率相比以前提高了至少10％，不但节约了成本，还提高了产品的磁导率，同时通过分类分级的方法，将符合条件的产品进行归类，有效进行筛选，从而有效的提高了产品的使用率，方便使用者选择。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种提高铁氧体磁芯磁导率的筛选方法，具体的提高铁氧体磁芯磁导率的筛选方法，依次包括如下步骤：
选择颗粒度均匀，活动性良好的铁氧体粉料，将质量占比为70％的选择好的铁氧体粉料均匀倒入转速为130r/min的搅拌机中，其中搅拌机可以选择三维立体搅拌机；
调整搅拌机的转速为80r/min，均匀导入配料助剂后，调整搅拌机的转速为60r/min后，搅拌10分钟后再次调整搅拌机的转速为130r/min，搅拌15分钟后，进行掺杂处理，其中配料助剂可以为四溴酚磺酞、碳酸钙、二氧化锡、二氧化钛中的一种或几种，并且掺杂处理中采用氧化法配比粉料；
将经过掺杂处理处理后的粉料，利用成型压机压制成预期的形状，得到预期形状的铁氧体磁芯生坯；
在烧结的过程中，需要保证炉内温度的同时，通入氧气和氮气，对于产品进炉的布局直接影响烧结后产品的品质，不同的布局(包括方向、高度等)则会得到不同品质的产品，并且不同装坯形状具有不同的摆放方式，摆不好就会影响产品质量，然而通入氧气和氮气的量和位置可以改善烧结后产品的品质，具体的在烧结的过程中，通入气体中氮气和氧气的含量满足：
其中m为铁氧体磁芯生坯的质量，M为标准质量(即纯铁氧体粉料制成铁氧体磁芯生坯时的质量)，s为铁氧体磁芯生坯表面积，S为炉内腔表面积，H为炉内腔的高度，h为铁氧体磁芯生坯进炉时的摆放高度，T为炉内温度，其中T满足200T 1800，K为温度调整参数，其满足1000K 2000，K的值根据配料助剂的选择进行调整，例如选择四溴酚磺酞、碳酸钙、二氧化锡、二氧化钛为配料助剂时，K取值为分别为1000，1200，1500，2000，选择其他配料助剂时可以根据实际情况进行选择，当配料助剂为混合的多种时，取平均值温度作为温度调整参数，a为比例系数，根据实际烧结过程需要进行选择。
在烧结的具体过程中，通常是首先在低温段进行一段时间的保温，充分排胶，防止产品开裂；然后通过进行炉内升温进行晶粒的平缓成长，通过温度的控制继续进行排胶，同时按照上述条件通过氮气和氧气的处理，以形成大而均匀的晶粒，降低产品内应力，提高饱和磁通密度；最后再经过温度控制，按照上述条件调整氮气和氧气的含量，直到出炉，在上述氮气和氧气的处理过程中，同时利用高压风机吹入空气。
烧结后的铁氧体磁芯产品的成品率很高，但是还要进行切割打磨的过程，切割时可以加入润滑剂，不但可以起到润滑作用，而且可以起到降温的作用，切割后进行打磨，打磨不好则会导致产品的电感率下降，对应的产品也会降级，因此在打磨的过程中要注意镜面的光滑程度，不能太亮，也不能太糙。经过打磨后的产品其技术性能指标会发生变化，因此将打磨后铁氧体磁芯产品按照类型进行分类，对不同类的铁氧体磁芯产品进行分级，按照技术性能指标进行筛选，将满足筛选条件的铁氧体磁芯产品对应分级，其中技术性能指标为初始磁导率、饱和感应强度、剩磁量、矫顽力中的一种或几种。
尽管为了说明的目的，已描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以在形式和细节上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本发明所附权利要求的保护范围，并且本发明要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤，可以以任意组合的形式组合在一起。因此，对本发明中所公开的实施方式的描述并非为了限制本发明的范围，而是用于描述本发明。相应地，本发明的范围不受以上实施方式的限制，而是由权利要求或其等同物进行限定。

Claims (8)

1.一种提高铁氧体磁芯磁导率的筛选方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
(1)选择颗粒度均匀，活动性良好的所述铁氧体粉料，将质量占比为70％的选择好的铁氧体粉料均匀倒入转速为130r/min的搅拌机中；
(2)调整搅拌机的转速为80r/min，均匀导入配料助剂后，调整搅拌机的转速为60r/min后，搅拌10分钟后再次调整搅拌机的转速为130r/min，搅拌15分钟后，进行掺杂处理；
(3)将经过掺杂处理处理后的粉料，利用成型压机压制成预期的形状，得到预期形状的铁氧体磁芯生坯；
(4)对预期形状的铁氧体磁芯生坯进行烧结:在低温段进行一段时间的保温，充分排胶，防止生坯开裂；然后通过炉内升温进行晶粒的平缓成长，通过温度的控制继续进行排胶，同时按照条件进行氮气和氧气的处理，以形成大而均匀的晶粒，降低产品内应力，提高饱和磁通密度；最后再经过温度控制，按照条件调整氮气和氧气的含量，直到出炉；
其中氮气和氧气的处理过程中，同时利用高压风机吹入空气，并且通入气体中氮气和氧气的含量满足：
<mrow> <msub> <mi>P</mi> <msub> <mi>N</mi> <mn>2</mn> </msub> </msub> <mfrac> <mrow> <mi>m</mi> <mi>h</mi> <msqrt> <mrow> <mn>2</mn> <mi>s</mi> </mrow> </msqrt> </mrow> <mrow> <mi>H</mi> <mi>M</mi> <mi>S</mi> </mrow> </mfrac> <mo>|</mo> <mfrac> <mi>T</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mo>.</mo> <mi>K</mi> </mrow> </mfrac> <mo>|</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> <mo>;</mo> </mrow>
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其中m铁氧体磁芯生坯的质量，M为标准质量，s为铁氧体磁芯生坯表面积，S为炉内腔表面积，H为炉内腔的高度，h为铁氧体磁芯生坯进炉时的摆放高度，T为炉内温度，其中T满足200 T 1800，K为温度调整参数，其满足1000 K 2000，a为比例系数；
(5)将烧结后的铁氧体磁芯产品进行切割和打磨；
(6)将切割和打磨后的铁氧体磁芯产品按照不同的类型进行分类；
(7)对不同类的铁氧体磁芯产品按照技术性能指标进行分级，将满足筛选条件的铁氧体磁芯产品按照对应分级进行筛选。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：其中步骤(1)中的搅拌机为三维立体搅拌机。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述配料助剂为四溴酚磺酞、碳酸钙、二氧化锡、二氧化钛中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述掺杂处理采用氧化法配比粉料。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：选择四溴酚磺酞、碳酸钙、二氧化锡、二氧化钛分别作为配料助剂时，K取值为分别为1000，1200，1500，2000。
6.如权利要求3或5所述的方法，其特征在于：当配料助剂为混合的多种时，取平均值温度作为温度调整参数。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(5)中切割时加入润滑剂。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(7)中的技术性能指标为初始磁导率、饱和感应强度、剩磁量、矫顽力中的一种或几种。
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