CN110526619A - 一种利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法 - Google Patents

一种利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，包括如下步骤：(1)废磁芯粉碎；(2)磁芯粉振磨；(3)下料砂磨；(4)配制混合料；(5)施胶搅拌；(6)配方纠偏；(7)喷雾造粒。该方法制得的材料电性能可以达到低损耗、高BS的要求，且能够解决成型难、烧结开裂的问题，适合大生产的批量制作。

Description

一种利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的 方法
技术领域
本发明涉及一种利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法。
背景技术
MnZn铁氧体磁芯运用越来越广泛，是各种通信设备、计算机、家用电器、汽车电子、电源装置、仪器仪表、航天工业等不可缺少的一种电子材料。
随着国内工厂增多及产量提升每年产生的缺角掉块断裂的报废磁芯数量无法估计，怎么二次利用废磁芯，降低成本、减少污染是目前一个研究方向。目前国内有相关的二次利用废磁芯制作低损耗MnZn铁氧体的相关方法都存在大批生产成型难、烧结易开裂的缺陷，由于废磁芯颗粒硬、比重大，废磁芯制作的铁氧体粉料存在松装比过高(调湿前1.65以上)的问题，实际难以成型且极易造成模具损坏，烧结后磁芯极易开裂。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述缺陷，提供了一种利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，可以达到低损耗、高BS要求，且能够解决成型难、烧结开裂的问题。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
一种利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，包括如下步骤：
(1)粉碎，使用粉碎机对MnZn铁氧体废磁芯进行粉碎，得磁芯粉；
(2)振磨，将步骤(1)得到的磁芯粉通过振动磨机振磨，控制颗粒的粒径在2.5μm以下；
(3)下料砂磨，将砂磨机水、步骤(2)得到的粉料和钢球加入砂磨机，启动砂磨机，搅棒转动过程中料循环而下，料下完后砂磨90-110min，料浆颗粒度控制在0.75-1.2μm，砂磨完成将料浆打入搅拌池内；
(4)配制混合料，将Fe2O3、Mn3O4、ZnO配置成红料，加入由CaCO3、Nb2O5、V2O5、ZrO2、SnO2组成的添加剂下料砂磨，砂磨时间30min后打入步骤(3)含有磁芯粉的搅拌池中，得混合料；
(5)施胶搅拌，向搅拌池内加入预先煮好的PVA胶水，使混合料与PVA胶水混合搅拌均匀，混合时间为1h，搅拌完成后取搅拌池内的料浆通过荧光分析仪进行配方分析；
(6)配方纠偏，按照步骤(5)的配方分析结果进行配方纠偏，将偏方加入搅拌池内，持续搅拌1h；
(7)喷雾造粒，将步骤(6)得到的料浆进入喷雾塔进行喷雾造粒，然后进行振动筛筛分，即得。
进一步的，步骤(1)中，粉碎使用超细粉碎机，粉碎以两个手指捏上去无明显粗颗粒为准。
进一步的，步骤(2)中，控制颗粒粒径在2.0μm以下。
进一步的，步骤(3)中，每批次砂磨时投入砂磨机水250kg、粉料400kg、钢球2200kg，共进行11个批次，合4400kg粉料进入搅拌池。
进一步的，步骤(4)中，Fe2O3、Mn3O4、ZnO按照mol％53.29:36.96:9.75配制800kg，分2个批次下料砂磨，添加剂按砂磨机400kg/批次料加入CaCO3 80g、Nb2O5 120g、V2O5 120g、ZrO2 80g、SnO2 120g。
进一步的，步骤(5)中，PVA胶水的制备方法为：将PVA颗粒50kg和水360kg进行煮制，煮胶温度为90℃，煮胶时间为3h。
进一步的，步骤(6)中，如偏方原料总量在50kg以下直接加入搅拌池；如偏方原料总量在50kg以上，将偏方与步骤(7)喷雾塔筛分得到的粗细颗粒(正常粉料之外的部分，即＞60目和＜220目的颗粒)混合成400kg混合料，砂磨30min加入搅拌池。
进一步的，步骤(7)中，喷雾塔进口温度320-360℃，出口温度90-120℃，使用60目分样筛检验喷雾塔，以实际塔口粗粉＜9％为准，含水率在0.15-0.25％，塔口粗粉经过60目-220目振动筛，取60目-220目间粉料为正常粉料，粉料颗粒在60目-200目≥90％为准，松装比在1.35-1.50。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，制得的材料电性能可以达到低损耗、高BS的要求，且能够解决成型难、烧结开裂的问题，适合大生产的批量制作。
附图说明
图1是以本发明实施例1的材料压制的标样环的温度(℃)-磁导率(ui)曲线图，对应不同温度下的ui曲线。
图2是以本发明实施例1的材料压制的标样环的磁场强度-BS曲线图，在不同磁场强度下的25℃、60℃和100℃的BS曲线。
图3是以本发明实施例1的材料压制的标样环的磁场强度-BS曲线图，在不同磁场强度下的25℃、60℃和100℃的BS曲线。
图4是以本发明实施例1的材料压制的标样环的温度(℃)-损耗(mW/cm3)曲线图，在不同温度下的损耗曲线。
图5是以本发明实施例1的材料压制的标样环的频率(KHz)-磁导率(ui)曲线图，在不同频率值时的初始磁导率和复数磁导率的曲线。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，步骤如下：
(1)粉碎，使用超细粉碎机对MnZn铁氧体废磁芯进行粉碎，粉碎后的颗粒越细越好，以两个手指捏上去无明显粗颗粒为准，得磁芯粉。
(2)振磨，将步骤(1)得到的磁芯粉通过振动磨机振磨，控制颗粒的粒径在2.5μm以下。更优的粒径在2.0μm以下，可降低后续砂磨时间减少能耗。
(3)下料砂磨，将砂磨机水250kg、步骤(2)得到的粉料400kg和钢球2200kg加入砂磨机，启动砂磨机，搅棒转动过程中料循环而下，料下完后砂磨90-110min，料浆颗粒度控制在0.75-1.2μm，砂磨完成将料浆打入搅拌池内。共进行11个批次砂磨，合4400kg粉料进入搅拌池。
(4)配制混合料，将Fe2O3、Mn3O4、ZnO按照mol％53.29:36.96:9.75配置成800kg红料，分2个批次砂磨，每批400kg。加入添加剂进行砂磨，时间30min，添加剂按砂磨机400kg/批次料加入CaCO3 80g、Nb2O5 120g、V2O5 120g、ZrO2 80g、SnO2 120g，砂磨后打入步骤(3)含有磁芯粉的搅拌池中，得混合料。
(5)施胶搅拌，向搅拌池内加入预先煮好的PVA胶水(将PVA颗粒50kg和水360kg进行煮制，煮胶时间为3小时，温度90℃)，使混合料与PVA胶水混合搅拌均匀，混合时间为1h，搅拌完成后取搅拌池内的料浆通过荧光分析仪进行配方分析。
(6)配方纠偏，按照步骤(5)的配方分析结果进行配方纠偏，如偏方原料总量在50kg以下直接加入搅拌池；如偏方原料总量在50kg以上，将偏方与步骤(7)喷雾塔筛分得到的＞60目和＜220目的颗粒混合成400kg混合料，砂磨30min加入搅拌池，持续搅拌1h。
(7)喷雾造粒，将步骤(6)得到的料浆进入喷雾塔进行喷雾造粒，喷雾塔进口温度320-360℃，出口温度90-120℃，使用60目分样筛检验喷雾塔，以实际塔口粗粉＜9％为准，含水率在0.15-0.25％，塔口粗粉经过60目-220目振动筛，取60目-220目间粉料为正常粉料，粉料颗粒在60目-200目≥90％为准(分样筛检测)，松装比在1.35-1.50，即得。
使用此材料压制T25*15*7.5标样环作为电性能检测依据，在全自动氮气保护推板窑烧结。使用日本岩崎8218-BH测试仪测试进行测试：初始磁导率ui2400±25％；饱和磁通密度BS(25℃)达到510、BS(100℃)达到400；功率损耗Pcv(kw/m3)(100KHz200mT、25℃)600、(100KHz200mT、100℃)300；居里温度Tc＞230℃。
磁环成品密度4.80。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)粉碎，使用粉碎机对MnZn铁氧体废磁芯进行粉碎，得磁芯粉；
(2)振磨，将步骤(1)得到的磁芯粉通过振动磨机振磨，控制颗粒的粒径在2.5μm以下；
(3)下料砂磨，将砂磨机水、步骤(2)得到的粉料和钢球加入砂磨机，启动砂磨机，搅棒转动过程中料循环而下，料下完后砂磨90-110min，料浆颗粒度控制在0.75-1.2μm，砂磨完成将料浆打入搅拌池内；
(4)配制混合料，将Fe2O3、Mn3O4、ZnO配置成红料，加入由CaCO3、Nb2O5、V2O5、ZrO2、SnO2组成的添加剂下料砂磨，砂磨时间30min后打入步骤(3)含有磁芯粉的搅拌池中，得混合料；
(5)施胶搅拌，向搅拌池内加入预先煮好的PVA胶水，使混合料与PVA胶水混合搅拌均匀，混合时间为1h，搅拌完成后取搅拌池内的料浆通过荧光分析仪进行配方分析；
(6)配方纠偏，按照步骤(5)的配方分析结果进行配方纠偏，将偏方加入搅拌池内，持续搅拌1h；
(7)喷雾造粒，将步骤(6)得到的料浆进入喷雾塔进行喷雾造粒，然后进行振动筛筛分，即得。
2.根据权利要求1所述的利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，粉碎使用超细粉碎机，粉碎以两个手指捏上去无明显粗颗粒为准。
3.根据权利要求1所述的利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，控制颗粒粒径在2.0μm以下。
4.根据权利要求1所述的利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，每批次砂磨时投入砂磨机水250kg、粉料400kg、钢球2200kg，共进行11个批次，合4400kg粉料进入搅拌池。
5.根据权利要求1所述的利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，其特征在于，步骤(4)中，Fe2O3、Mn3O4、ZnO按照mol％53.29:36.96:9.75配制800kg，分2个批次下料砂磨，添加剂按砂磨机400kg/批次料加入CaCO3 80g、Nb2O5 120g、V2O5 120g、ZrO2 80g、SnO2 120g。
6.根据权利要求1所述的利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，其特征在于，步骤(5)中，PVA胶水的制备方法为：将PVA颗粒50kg和水360kg进行煮制，煮胶温度为90℃，煮胶时间为3h。
7.根据权利要求1所述的利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，其特征在于，步骤(6)中，如偏方原料总量在50kg以下直接加入搅拌池；如偏方原料总量在50kg以上，将偏方与步骤(7)喷雾塔筛分得到的粗细颗粒混合成400kg混合料，砂磨30min加入搅拌池。
8.根据权利要求1所述的利用MnZn铁氧体废磁芯制造易成型、低损耗、高BS材料的方法，其特征在于，步骤(7)中，喷雾塔进口温度320-360℃，出口温度90-120℃，使用60目分样筛检验喷雾塔，以实际塔口粗粉＜9％为准，含水率在0.15-0.25％，塔口粗粉经过60目-220目振动筛，取60目-220目间粉料为正常粉料，粉料颗粒在60目-200目≥90％为准，松装比在1.35-1.50。
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