CN109961915A - 一种磁片成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磁片成型方法，属于磁性材料技术领域。本发明的磁片成型方法包括通过第N次布粉、第N次初步挤压成型、第N次放置隔垫片、第N+1次布粉、第N+1次初步挤压成型的循环操作步骤形成两片磁片生坯之间具有隔垫片的多层磁片生坯，然后对多层磁片生坯进行等静压处理、烧结，其中N≥1，N为自然数。本发明的成型方法产品变形小、生产效率高、能降低成本。

Description

一种磁片成型方法
技术领域
本发明属于磁性材料技术领域，涉及一种磁片成型方法。
背景技术
磁性材料在现代工业中应用广泛，磁性材料也可制成薄片型磁片，尤其是当前智能手机，平板电脑等电子产品的大潮下，对电子元件微型化，贴片化的要求越来越强烈，对薄片型磁片的需求越来越大。但是磁片在生产过程中难度较大，主要是由于磁片厚度较薄，因此在烧结过程中容易产生变形翘边等现象，而磁片对平整度和形位要求较高，对成品的变形和弯曲要求很严格，产品的变形和弯曲是影响产品品质的重要因素。现有磁片的制备一般采用平放单烧方式进行烧结，易产生弯曲和变形，降低产品合格率，影响产品品质。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种产品变形小、生产效率高、能降低成本的磁片成型方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种磁片成型方法，所述成型方法包括通过第N次布粉、第N次初步挤压成型、第N次放置隔垫片、第N+1次布粉、第N+1次初步挤压成型的循环操作步骤形成两片磁片生坯之间具有隔垫片的多层磁片生坯，然后对多层磁片生坯进行等静压处理、烧结，其中N≥1，N为自然数。
作为优选，所述磁片的厚度为1-10mm。
本发明采用隔垫片隔离的方式将多个磁片生坯隔离开来，然后同时进行等静压处理和烧结成型，由于隔片和其他磁片生坯的限制，能够有效减少烧结后磁片的变形，同时能够有效提高磁片的生产效率，降低生产成本。隔垫片能够将相邻的磁片隔离开来，防止烧结后磁片之间产生粘连，难以分离。每片磁片生坯进行单独初步挤压成型，能够避免后续工艺中磁片与隔垫片之间的粘连，提高单片磁片的成型效果。
作为优选，所述循环操作步骤具体过程为，取一片磁片所需的磁粉，在成型模具的模腔内进行第N次布粉后进行第N次初步挤压成型，形成第N片磁片生坯，然后在第N片磁片生坯上放置隔垫片，在隔垫片上进行第N+1次布粉，随后进行第N+1次初步挤压成型，形成第N+1片磁片生坯，依次类推，其中N≥1，N为自然数，初步挤压成型的同时施加外部磁场取向。
作为优选，所述磁粉的粒径为2-4μm。
作为优选，所述隔垫片为石墨垫片或陶瓷垫片。
本发明采用石墨垫片或陶瓷垫片作为隔垫片，石墨和陶瓷耐高温性能优异，与磁性材料无反应，从而能够保证在烧结后磁片能够顺利分离。
作为优选，所述隔垫片的表面涂覆有高温可汽化材料层。
作为优选，所述高温可汽化材料层为聚苯乙烯层。
本发明在隔垫片的表面涂覆一层高温可汽化材料层，在烧结过程中受热气化，从而在隔垫片和磁片生坯之间形成一层气体隔离层，能够进一步减少因烧结的高温可能造成隔垫片和磁片之间的粘连，使成型后的磁片更易于分离，同时该涂覆层最终在高温作用下燃烧而消失，不会对磁片的性能造成影响。
作为优选，所述初步挤压成型的压力为3-5MPa，时间为5-30s。
作为优选，所述等静压处理的压力为180-210MPa，保压30-50s。
作为优选，所述烧结为将多层磁片生坯放入烧结炉中烧结，烧结温度为1000-1100℃，时间为4-5h。
作为优选，所述烧结完成后进行回火处理，所述回火处理为在800-900℃下进行一级回火，一级回火时间为2-3h，然后冷却至500-550℃进行二级回火4-5h。
在磁性材料的烧结中，烧结回火是决定产品质量的重要因素，合理的烧结回火温度是确保磁体具有一定磁性能的关键。经过高温烧结后能够具有一定的剩磁和矫顽力，再经过回火处理可显著提高磁性材料的矫顽力，间接降低材料配方成本。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明采用将多片磁片通过隔垫片隔离然后共同等静压处理再烧结成型的方法，通过相邻磁片之间的限制作用有效降低了成型后磁片的变形率，提高了成型效率，降低了成本。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，以钕铁硼磁片为例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
将钕铁硼材料制成平均粒度为3μm的磁粉，称取制备一片磁片所需的磁粉，在成型模具的模腔内进行均匀布粉(第1次布粉)后在4MPa压力下压制16s(第1次初步挤压成型)，形成第1片磁片生坯，然后在第1片磁片生坯上放置石墨垫片，在石墨垫片上进行均匀布粉(第2次布粉)，随后在4MPa压力下压制16s(第2次初步挤压成型)，形成第2片磁片生坯，依次类推循环操作，形成具有20片磁片生坯的多层磁片生坯，其中石墨垫片的表面涂覆聚苯乙烯层，初步挤压成型的同时施加外部磁场取向。
将多层磁片生坯于180MPa压力下等静压处理40s，然后放入烧结炉中，于1055℃温度下烧结4h，烧结完成后进行回火处理，先在865℃下进行一级回火，一级回火时间为2h，然后冷却至520℃进行二级回火4h；最后冷却取出，最终制成厚度为3mm的磁片。
实施例2
将钕铁硼材料制成平均粒度为2μm的磁粉，称取制备一片磁片所需的磁粉，在成型模具的模腔内进行均匀布粉(第1次布粉)后在3MPa压力下压制30s(第1次初步挤压成型)，形成第1片磁片生坯，然后在第1片磁片生坯上放置石墨垫片，在石墨垫片上进行均匀布粉(第2次布粉)，随后在3MPa压力下压制30s(第2次初步挤压成型)，形成第2片磁片生坯，依次类推循环操作，形成具有20片磁片生坯的多层磁片生坯，其中石墨垫片的表面涂覆聚苯乙烯层，初步挤压成型的同时施加外部磁场取向。
将多层磁片生坯于210MPa压力下等静压处理30s，然后放入烧结炉中，于1000℃温度下烧结5h，烧结完成后进行回火处理，先在800℃下进行一级回火，一级回火时间为3h，然后冷却至500℃进行二级回火5h；最后冷却取出，最终制成厚度为5mm的磁片。
实施例3
将钕铁硼材料制成平均粒度为4μm的磁粉，称取制备一片磁片所需的磁粉，在成型模具的模腔内进行均匀布粉(第1次布粉)后在5MPa压力下压制5s(第1次初步挤压成型)，形成第1片磁片生坯，然后在第1片磁片生坯上放置石墨垫片，在石墨垫片上进行均匀布粉(第2次布粉)，随后在5MPa压力下压制5s(第2次初步挤压成型)，形成第2片磁片生坯，依次类推循环操作，形成具有20片磁片生坯的多层磁片生坯，其中石墨垫片的表面涂覆聚苯乙烯层，初步挤压成型的同时施加外部磁场取向。
将多层磁片生坯于200MPa压力下等静压处理50s，然后放入烧结炉中，于1100℃温度下烧结4h，烧结完成后进行回火处理，先在900℃下进行一级回火，一级回火时间为2h，然后冷却至520℃进行二级回火4h；最后冷却取出，最终制成厚度为10mm的磁片。
实施例4
本实施例中以陶瓷垫片代替石墨垫片作为隔垫片，其他与实施例1相同。
实施例5
本实施例中最终制得的磁片的厚度为1mm，其他与实施例1相同。
实施例6
本实施例中制得的多层磁片生坯具有10片磁片生坯，其他与实施例1相同。
对比例1
采用常规单片磁片压制成型、等静压处理和烧结的方法进行磁片的制备，其他与实施例1相同。
对比例2
在制备多层磁片生坯时，不进行初步挤压成型，在每次布粉后即放置石墨垫片，然后再次布粉、放置垫片，如此循环操作，形成多层磁片生坯，其他与实施例1相同。
对比例3
石墨垫片的表面未涂覆聚苯乙烯层，其他与实施例1相同。
对比例4
陶瓷垫片的表面未涂覆聚苯乙烯层，其他与实施例4相同。
按如下方法测定本申请实施例1-6及对比例1-4中制得的磁片的变形率：将磁片放置在水平面板上，采用游标卡尺测量磁片上表面最高处相对于水平面板的高度，以该高度与磁片厚度之差与磁片厚度的比值作为变形率，每个实施例和对比例分别设置100个平行样，具体测量和计算结果如下表1所示。
表1：本发明实施例1-6及对比例1-4中的磁片的变形率
磁片厚度 最高处平均高度 变形率
实施例1 3mm 3.02mm 0.67％
实施例2 3mm 3.04mm 1.33％
实施例3 3mm 3.04mm 1.33％
实施例4 3mm 3.02mm 0.67％
实施例5 1mm 1.02mm 2.00％
实施例6 3mm 3.02mm 0.67％
对比例1 3mm 3.36mm 12％
对比例2 3mm 3.12mm 4％
对比例3 3mm 3.08mm 2.67％
对比例4 3mm 3.10mm 3.33％
其中，对比例2在冷却后磁片与隔垫片有粘连现象，不易将磁片与隔垫片分离，对比例3和对比例4在冷却后磁片与隔垫片有轻微粘连现象，不太容易将磁片与隔垫片分离。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种磁片成型方法，其特征在于，所述成型方法包括通过第N次布粉、第N次初步挤压成型、第N次放置隔垫片、第N+1次布粉、第N+1次初步挤压成型的循环操作步骤形成两片磁片生坯之间具有隔垫片的多层磁片生坯，然后对多层磁片生坯进行等静压处理、烧结，其中N≥1，N为自然数。
2.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述循环操作步骤具体过程为，取一片磁片所需的磁粉，在成型模具的模腔内进行第N次布粉后进行第N次初步挤压成型，形成第N片磁片生坯，然后在第N片磁片生坯上放置隔垫片，在隔垫片上进行第N+1次布粉，随后进行第N+1次初步挤压成型，形成第N+1片磁片生坯，依次类推，其中N≥1，N为自然数，初步挤压成型的同时施加外部磁场取向。
3.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述隔垫片为石墨垫片或陶瓷垫片。
4.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述初步挤压成型的压力为3-5MPa，时间为5-30s。
5.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述等静压处理的压力为180-210MPa，保压30-50s。
6.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述烧结为将多层磁片生坯放入烧结炉中烧结，烧结温度为1000-1100℃，时间为4-5h。
7.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述烧结完成后进行回火处理，所述回火处理为在800-900℃下进行一级回火，一级回火时间为2-3h，然后冷却至500-550℃进行二级回火4-5h。
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