CN110540431A - 一种汽车电子专用低损耗、高BS、宽温MnZn软磁铁氧体生坯的烧结方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车电子专用低损耗、高BS、宽温MnZn软磁铁氧体生坯的烧结方法，采用全自动氮气保护推板窑进行烧结，分为升温段、保温段和降温段。该方法采用全自动氮气保护推板窑进行烧结，分为升温段、保温段和降温段，通过控制加热方式、升温速率和气氛条件等，所得材料满足汽车电子专用低损耗、高BS、宽温MnZn软磁铁氧体磁芯的要求，适合批量烧结生产。

Description

一种汽车电子专用低损耗、高BS、宽温MnZn软磁铁氧体生坯的 烧结方法
技术领域
本发明涉及一种汽车电子专用低损耗、高BS、宽温MnZn软磁铁氧体生坯的烧结方法。
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。
随着全球汽车保有量的不断上升，汽车尾气污染和石油资源不可再生引起世界各国高度重视，国内外都出台了燃油车的禁售时间表。新能源电动汽车在安全、环保、节能上拥有显著优势符合国内外发展需求，将迎来发展高峰。随着新能源电动汽车的高速发展，汽车电子项目是今后的重中之重，汽车电子专用MnZn软磁铁氧体材质是行业内各大公司最为重要的研发课题。
发明内容
本发明的目的是为了提供了一种汽车电子专用低损耗、高BS、宽温MnZn软磁铁氧体生坯的烧结方法。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
一种汽车电子专用低损耗、高BS、宽温MnZn软磁铁氧体生坯的烧结方法，采用全自动氮气保护推板窑对MnZn软磁铁氧体磁芯生坯进行烧结，分为升温段、保温段和降温段，具体参数如下：
升温段：8-10米；保温段：6-8米；降温段：从1300℃至1000℃；
1000℃以下采用电热丝加热，1000℃以上用硅钼棒加热；
升温至500℃过程中控制升温速率在1.5℃/分钟左右；
500℃升温至600℃的升温速率为1.5℃-3℃/分钟；
600℃升温至650℃、1000℃升温至1250℃的升温速率为1.5℃-3℃/分钟；
650℃升温至900℃的升温速率为3℃/分钟左右；
900℃升温至1000℃的升温速率为1.5℃-2℃/分钟；
高温区的温度控制在1345℃-1355℃；
高温区保温5.5-8h，保温段氧含量在4％-5％；
降温段气氛控制：1300℃降温至1250℃的氧含量在2.5％左右；降温至1200℃的氧含量在1％左右；降温至1150℃的氧含量在0.5％左右；降温至1135℃的氧含量在0.35％左右；降温至1100℃的氧含量在0.18％左右；
降温至1150℃停止进入空气；
窑尾的氧含量控制在100ppm左右。
随着新能源汽车的发展普及，MnZn软磁铁氧体磁芯在汽车上的应用也越来越广泛，汽车电子对MnZn铁氧体磁芯的要求是：超低损耗、高BS、宽温。通过本发明的烧结方法可以将满足配方比例的生坯半成品(用Fe2O3、Mn3O4、ZnO按比例混合并加入少量比例添加物制成颗粒粉后再压制成型的半成品)烧制成符合汽车电子应用的磁芯成品，通过窑炉的升温速率、温度控制、氧含量控制比例来烧结，实现了符合汽车电子专用MnZn铁氧体成品磁芯的目的。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的汽车电子专用低损耗、高BS、宽温MnZn软磁铁氧体生坯的烧结方法，采用全自动氮气保护推板窑进行烧结，分为升温段、保温段和降温段，通过控制加热方式、升温速率和气氛条件等，所得材料满足汽车电子专用低损耗、高BS、宽温MnZn软磁铁氧体的要求，适合批量烧结生产。
附图说明
图1是依本发明实施例1的方法烧结的MnZn软磁铁氧体磁芯的温度(℃)-磁导率(ui)曲线图，对应不同温度下的ui曲线。
图2是依本发明实施例1的方法烧结的MnZn软磁铁氧体磁芯的频率(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。
图3是依本发明实施例1的方法烧结的MnZn软磁铁氧体磁芯的温度(℃)-损耗(mW/cm3)曲线图，在不同温度下的损耗曲线，温度较宽，曲线很平稳。
图4是依本发明实施例1的方法烧结的MnZn软磁铁氧体磁芯的磁场强度-BS曲线图，在不同磁场强度下的25℃和100℃的BS曲线。
图5是依本发明实施例1的方法烧结的MnZn软磁铁氧体磁芯的磁通密度-损耗-频率曲线图，在不同磁通密度下100KHz、200KHz频率对应的损耗曲线。
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
一种汽车电子专用低损耗、高BS、宽温MnZn软磁铁氧体生坯的烧结方法，采用全自动氮气保护推板窑对MnZn软磁铁氧体磁芯生坯进行烧结，分为升温段、保温段和降温段，具体参数如下：
升温段：8-10米；保温段：6-8米；降温段：从1300℃至1000℃；
1000℃以下采用电热丝加热，1000℃以上用硅钼棒加热；
升温至500℃过程中控制升温速率在1.5℃/分钟左右；
500℃升温至600℃的升温速率为1.5℃-3℃/分钟；
600℃升温至650℃、1000℃升温至1250℃的升温速率为1.5℃-3℃/分钟，升温速率根据排坯量密集度来定，如排坯量大、密集度高则升温速度适当调慢；
650℃升温至900℃的升温速率为3℃/分钟左右；
900℃升温至1000℃的升温速率为1.5℃-2℃/分钟；
高温区的温度控制在1345℃-1355℃；
高温区保温5.5-8h，保温段氧含量在4％-5％；
降温段气氛控制：1300℃降温至1250℃的氧含量在2.5％左右；降温至1200℃的氧含量在1％左右；降温至1150℃的氧含量在0.5％左右；降温至1135℃的氧含量在0.35％左右；降温至1100℃的氧含量在0.18％左右；
降温至1150℃停止进入空气；
窑尾的氧含量控制在100ppm左右。
依实施例1的方法烧结25*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：初始磁导率ui3300±25％；饱和磁通密度BS(25℃)达到520、BS(100℃)达到410；功率损耗Pcv(kw/m3)(100KHz200mT、-20℃)370、(100KHz200mT、0℃)330；(100KHz200mT、25℃)300；(100KHz200mT、100℃)290；(100KHz200mT、120℃)330；(100KHz200mT、140℃)380，居里温度Tc＞230℃。
磁环成品密度4.86。
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 (1)

1.一种汽车电子专用低损耗、高BS、宽温MnZn软磁铁氧体生坯的烧结方法，其特征在于，采用全自动氮气保护推板窑对MnZn软磁铁氧体磁芯生坯进行烧结，分为升温段、保温段和降温段，具体参数如下：
升温段：8-10米；保温段：6-8米；降温段：从1300℃至1000℃；
1000℃以下采用电热丝加热，1000℃以上用硅钼棒加热；
升温至500℃过程中控制升温速率在1.5℃/分钟左右；
500℃升温至600℃的升温速率为1.5℃-3℃/分钟；
600℃升温至650℃、1000℃升温至1250℃的升温速率为1.5℃-3℃/分钟；
650℃升温至900℃的升温速率为3℃/分钟左右；
900℃升温至1000℃的升温速率为1.5℃-2℃/分钟；
高温区的温度控制在1345℃-1355℃；
高温区保温5.5-8h，保温段氧含量在4％-5％；
降温段气氛控制：1300℃降温至1250℃的氧含量在2.5％左右；降温至1200℃的氧含量在1％左右；降温至1150℃的氧含量在0.5％左右；降温至1135℃的氧含量在0.35％左右；降温至1100℃的氧含量在0.18％左右；
降温至1150℃停止进入空气；
窑尾的氧含量控制在100ppm左右。
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