CN111210985A - 一种金属磁粉心新材料生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属磁粉心新材料生产方法，包括如下步骤：(S1)配料处理；(S2)退火处理；(S3)包覆混合处理；(S4)压制成型处理。(5)热处理。步骤(S1)中的用于制备金属磁粉心的金属粉末包括处理过的废旧铁粉心，上述废旧铁粉心处理步骤如下：(P1)处理表面涂层；(P2)溶胀浸泡处理。(P3)加热和搅拌。(P4)漂洗和干燥。该发明方法采用合适的配料和生产工艺，能获得较高质量的金属磁粉心新材料，同时将现有废料进行处理后，实现循环利用，在不改变产品性能前提下，能节约成本，提高废料利用率，且生产过程环保实用。

Description

一种金属磁粉心新材料生产方法
技术领域
本发明属于金属磁粉心生产制造技术领域，具体涉及一种金属磁粉心新材料生产方法。
背景技术
金属磁粉心的使用频率和功率处于金属与铁氧体之间，其饱和磁通密度高，在大电流条件下制作直流输出端整流滤波扼流圈不易产生饱和。不仅如此，金属磁粉心还具有良好的恒磁导特性，即直流偏磁场对磁导率影响小。正是因为金属磁粉心具有上述特点，金属磁粉心特殊的磁性能使得其在许多应用场合具有其它材料难以比拟的优势，已成为软磁材料的重要组成部分。
在实际应用中，金属磁粉心材料广泛应用于电力设备和高性能的电子功能器件。用金属磁粉心制作的各种滤波器、电感器、互感器、扼流圈等，广泛使用在各种电磁兼容系统及电子产品上。另外金属磁粉心在飞机制造业、造船工业、汽车制造业、计算机、空调、彩电等家电产品及自动门控等许多重要工业领域中都有广泛应用。
随着高新技术的迅速发展，金属磁粉心的应用日渐广泛，其年产量也不断增加。如何利用更好的技术生产制备出高效、性能更加优异的金属磁粉心，并能将现有产品中的产品进行循环利用，也成为当前研究特点，也是本发明的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属磁粉心新材料生产方法，以便生产制造出更好的符合要求的金属磁粉心，并能将现有技术生产的残次产品进行废弃物再利用，在提高产品生产效率的同时，也能节约成本。在改善性能、提升效率和节约成本方面，获得综合性生产效果。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种金属磁粉心新材料生产方法，包括如下步骤：
(S1)配料处理：将需要用于制备金属磁粉心的金属粉末进行筛分配比处理；
(S2)退火处理：将步骤(S1)中分级处理的获得的金属粉末进行退火处理，退火方式为真空环境退火；
(S3)包覆混合处理：将步骤(S2)中真空退火处理后的金属磁粉心进行包覆混合处理；包覆混合处理时，以丙酮作为助溶剂，将退火后的粉末、二氧化硅、环氧树脂、硬脂酸锌混合均匀，得到混合料；
(S4)压制成型处理：将步骤(S3)获得的混合物料利用压力机在模型中挤压成型，获得金属磁粉心预制品。
(5)热处理：将步骤(S4)中获得的金属磁粉心预制品进行热处理，获得本产品。
进一步地，步骤(S1)中筛选出三种金属粉末，其粒径分别为60～85μm、53～60μm和40～53μm；上述三种金属粉末的质量配比分别为(60～100):(20～40):(10～30)。
进一步地，步骤(S2)中，真空退火的温度为250～600℃，时间为5～50min。
进一步地，步骤(S3)中，包覆处理时，先将环氧树脂和硬脂酸锌溶解于丙酮中，再加入二氧化硅，再加入其他物料。
进一步地，步骤(S3)中，二氧化硅、环氧树脂、硬脂酸锌分别占退火后的粉末的质量百分比为：0.4～1.5wt％、2～4wt％、0.1～0.8wt％。
进一步地，步骤(S4)中，压制成型的压强为600～2500MPa。
进一步地，步骤(S5)中，退火温度为300～600℃，退火时间为20～100min。
进一步地，步骤(S1)中的用于制备金属磁粉心的金属粉末包括处理过的废旧铁粉心，上述废旧铁粉心处理步骤如下：
(P1)处理表面涂层：利用机械破碎法将废旧铁粉心破碎成3cm以下的碎块；再利用脱漆剂去掉该废旧铁粉心碎块表面的涂层；
(P2)溶胀浸泡处理：将步骤(P1)中获得的无涂层的废旧铁粉心碎块在混合有机溶剂中浸泡30h，浸泡溶胀后得到废旧铁粉。
(P3)加热和搅拌：将该废旧铁粉放入混合有机溶剂中，水浴加热浸泡，温度为60～100℃，时间为20～24h，每一个小时超声振荡一次，每次15～25min，得到铁粉。
(P4)漂洗和干燥：将步骤(P3)中得到的铁粉先用混合有机溶剂超声波漂洗，每次15～40min，重复漂洗至洗液透明；再用体积比5％的稀盐酸溶液漂洗2～5秒，用无水乙醇快速漂洗3～5次；再用丙酮超声波漂洗3～6次，每次15～25min；然后将漂洗后的磁粉放入真空干燥箱中干燥，干燥时间为6～10h，干燥温度60～80℃，得到再生铁粉。
进一步地，步骤(P2)、(P3)、(P4)中采用的混合有机溶剂为二甲基甲酰胺和丙酮混合物，各组分的体积百分含量为：二甲基甲酰胺占10～30％，丙酮占30～90％。
该发明的有益效果在于：该发明方法采用合适的配料和生产工艺，能获得较高质量的金属磁粉心新材料，同时将现有废料进行处理后，实现循环利用，在不改变产品性能前提下，能节约成本，提高废料利用率，且生产过程环保实用。该发明结合产线现有生产工艺，引入特殊配方和工艺参数及方法，获得性能更优的产品，并不增加成本和负担，生产获得的效益更好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
实施例1
本实施例中的金属磁粉心新材料生产方法，包括如下步骤：
(S1)配料处理：将需要用于制备金属磁粉心的金属粉末进行筛分配比处理；步骤(S1)中筛选出三种金属粉末，其粒径分别为60～85μm、53～60μm和40～53μm；上述三种金属粉末的质量配比分别为60:20:20。
(S2)退火处理：将步骤(S1)中分级处理的获得的金属粉末进行退火处理，退火方式为真空环境退火；步骤(S2)中，真空退火的温度为250℃，时间为50min。
(S3)包覆混合处理：将步骤(S2)中真空退火处理后的金属磁粉心进行包覆混合处理；包覆混合处理时，以丙酮作为助溶剂，将退火后的粉末、二氧化硅、环氧树脂、硬脂酸锌混合均匀，得到混合料；步骤(S3)中，包覆处理时，先将环氧树脂和硬脂酸锌溶解于丙酮中，再加入二氧化硅，再加入其他物料。步骤(S3)中，二氧化硅、环氧树脂、硬脂酸锌分别占退火后的粉末的质量百分比为：0.4wt％、4wt％、0.1wt％。
(S4)压制成型处理：将步骤(S3)获得的混合物料利用压力机在模型中挤压成型，获得金属磁粉心预制品。步骤(S4)中，压制成型的压强为600MPa。
(5)热处理：将步骤(S4)中获得的金属磁粉心预制品进行热处理，获得本产品；退火温度为300℃，退火时间为100min。
步骤(S1)中的用于制备金属磁粉心的金属粉末包括处理过的废旧铁粉心，上述废旧铁粉心处理步骤如下：
(P1)处理表面涂层：利用机械破碎法将废旧铁粉心破碎成3cm以下的碎块；再利用脱漆剂去掉该废旧铁粉心碎块表面的涂层；
(P2)溶胀浸泡处理：将步骤(P1)中获得的无涂层的废旧铁粉心碎块在混合有机溶剂中浸泡30h，浸泡溶胀后得到废旧铁粉。
(P3)加热和搅拌：将该废旧铁粉放入混合有机溶剂中，水浴加热浸泡，温度为60～100℃，时间为20～24h，每一个小时超声振荡一次，每次15～25min，得到铁粉。
(P4)漂洗和干燥：将步骤(P3)中得到的铁粉先用混合有机溶剂超声波漂洗，每次15～40min，重复漂洗至洗液透明；再用体积比5％的稀盐酸溶液漂洗2～5秒，用无水乙醇快速漂洗3～5次；再用丙酮超声波漂洗3～6次，每次15min；然后将漂洗后的磁粉放入真空干燥箱中干燥，干燥时间为6h，干燥温度80℃，得到再生铁粉。
步骤(P2)、(P3)、(P4)中采用的混合有机溶剂为二甲基甲酰胺和丙酮混合物，各组分的体积百分含量为：二甲基甲酰胺占10％，丙酮占90％。
实施例2
本实施例中的金属磁粉心新材料生产方法，包括如下步骤：
(S1)配料处理：将需要用于制备金属磁粉心的金属粉末进行筛分配比处理；步骤(S1)中筛选出三种金属粉末，其粒径分别为60～85μm、53～60μm和40～53μm；上述三种金属粉末的质量配比分别为70:20:10。
(S2)退火处理：将步骤(S1)中分级处理的获得的金属粉末进行退火处理，退火方式为真空环境退火；步骤(S2)中，真空退火的温度为600℃，时间为5min。
(S3)包覆混合处理：将步骤(S2)中真空退火处理后的金属磁粉心进行包覆混合处理；包覆混合处理时，以丙酮作为助溶剂，将退火后的粉末、二氧化硅、环氧树脂、硬脂酸锌混合均匀，得到混合料；步骤(S3)中，包覆处理时，先将环氧树脂和硬脂酸锌溶解于丙酮中，再加入二氧化硅，再加入其他物料。步骤(S3)中，二氧化硅、环氧树脂、硬脂酸锌分别占退火后的粉末的质量百分比为：1.5wt％、2wt％、0.1wt％。
(S4)压制成型处理：将步骤(S3)获得的混合物料利用压力机在模型中挤压成型，获得金属磁粉心预制品。步骤(S4)中，压制成型的压强为2500MPa。
(5)热处理：将步骤(S4)中获得的金属磁粉心预制品进行热处理，获得本产品。步骤(S5)中，退火温度为600℃，退火时间为20min。
步骤(S1)中的用于制备金属磁粉心的金属粉末包括处理过的废旧铁粉心，上述废旧铁粉心处理步骤如下：
(P1)处理表面涂层：利用机械破碎法将废旧铁粉心破碎成3cm以下的碎块；再利用脱漆剂去掉该废旧铁粉心碎块表面的涂层；
(P2)溶胀浸泡处理：将步骤(P1)中获得的无涂层的废旧铁粉心碎块在混合有机溶剂中浸泡30h，浸泡溶胀后得到废旧铁粉。
(P3)加热和搅拌：将该废旧铁粉放入混合有机溶剂中，水浴加热浸泡，温度为60～100℃，时间为20～24h，每一个小时超声振荡一次，每次15～25min，得到铁粉。
(P4)漂洗和干燥：将步骤(P3)中得到的铁粉先用混合有机溶剂超声波漂洗，每次15～40min，重复漂洗至洗液透明；再用体积比5％的稀盐酸溶液漂洗2～5秒，用无水乙醇快速漂洗3～5次；再用丙酮超声波漂洗3～6次，每次15～25min；然后将漂洗后的磁粉放入真空干燥箱中干燥，干燥时间为6h，干燥温度80℃，得到再生铁粉。
步骤(P2)、(P3)、(P4)中采用的混合有机溶剂为二甲基甲酰胺和丙酮混合物，各组分的体积百分含量为：二甲基甲酰胺占30％，丙酮占70％。
实施例3
本实施例中的金属磁粉心新材料生产方法，包括如下步骤：
(S1)配料处理：将需要用于制备金属磁粉心的金属粉末进行筛分配比处理；步骤(S1)中筛选出三种金属粉末，其粒径分别为60～85μm、53～60μm和40～53μm；上述三种金属粉末的质量配比分别为80:30:20。
(S2)退火处理：将步骤(S1)中分级处理的获得的金属粉末进行退火处理，退火方式为真空环境退火；步骤(S2)中，真空退火的温度为400℃，时间为30min。
(S3)包覆混合处理：将步骤(S2)中真空退火处理后的金属磁粉心进行包覆混合处理；包覆混合处理时，以丙酮作为助溶剂，将退火后的粉末、二氧化硅、环氧树脂、硬脂酸锌混合均匀，得到混合料；步骤(S3)中，包覆处理时，先将环氧树脂和硬脂酸锌溶解于丙酮中，再加入二氧化硅，再加入其他物料。步骤(S3)中，二氧化硅、环氧树脂、硬脂酸锌分别占退火后的粉末的质量百分比为：1wt％、3wt％、0.5wt％。
(S4)压制成型处理：将步骤(S3)获得的混合物料利用压力机在模型中挤压成型，获得金属磁粉心预制品。步骤(S4)中，压制成型的压强为1500MPa。
(5)热处理：将步骤(S4)中获得的金属磁粉心预制品进行热处理，获得本产品。步骤(S5)中，退火温度为450℃，退火时间为60min。
步骤(S1)中的用于制备金属磁粉心的金属粉末包括处理过的废旧铁粉心，上述废旧铁粉心处理步骤如下：
(P1)处理表面涂层：利用机械破碎法将废旧铁粉心破碎成3cm以下的碎块；再利用脱漆剂去掉该废旧铁粉心碎块表面的涂层；
(P2)溶胀浸泡处理：将步骤(P1)中获得的无涂层的废旧铁粉心碎块在混合有机溶剂中浸泡30h，浸泡溶胀后得到废旧铁粉。
(P3)加热和搅拌：将该废旧铁粉放入混合有机溶剂中，水浴加热浸泡，温度为80℃，时间为22h，每一个小时超声振荡一次，每次15～25min，得到铁粉。
(P4)漂洗和干燥：将步骤(P3)中得到的铁粉先用混合有机溶剂超声波漂洗，每次15～40min，重复漂洗至洗液透明；再用体积比5％的稀盐酸溶液漂洗2～5秒，用无水乙醇快速漂洗3～5次；再用丙酮超声波漂洗3～6次，每次15～25min；然后将漂洗后的磁粉放入真空干燥箱中干燥，干燥时间为8h，干燥温度70℃，得到再生铁粉。
步骤(P2)、(P3)、(P4)中采用的混合有机溶剂为二甲基甲酰胺和丙酮混合物，各组分的体积百分含量为：二甲基甲酰胺占20％，丙酮占80％。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种金属磁粉心新材料生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
(S1)配料处理：将需要用于制备金属磁粉心的金属粉末进行筛分配比处理；
(S2)退火处理：将步骤(S1)中分级处理的获得的金属粉末进行退火处理，退火方式为真空环境退火；
(S3)包覆混合处理：将步骤(S2)中真空退火处理后的金属磁粉心进行包覆混合处理；包覆混合处理时，以丙酮作为助溶剂，将退火后的粉末、二氧化硅、环氧树脂、硬脂酸锌混合均匀，得到混合料；
(S4)压制成型处理：将步骤(S3)获得的混合物料利用压力机在模型中挤压成型，获得金属磁粉心预制品；
(5)热处理：将步骤(S4)中获得的金属磁粉心预制品进行热处理，获得本产品。
2.根据权利要求1所述的金属磁粉心新材料生产方法，其特征在于：所述步骤(S1)中筛选出三种金属粉末，其粒径分别为60～85μm、53～60μm和40～53μm；上述三种金属粉末的质量配比分别为(60～100):(20～40):(10～30)。
3.根据权利要求1所述的金属磁粉心新材料生产方法，其特征在于：所述步骤(S2)中，真空退火的温度为250～600℃，时间为5～50min。
4.根据权利要求1所述的金属磁粉心新材料生产方法，其特征在于：所述步骤(S3)中，包覆处理时，先将环氧树脂和硬脂酸锌溶解于丙酮中，再加入二氧化硅，再加入其他物料。
5.根据权利要求1所述的金属磁粉心新材料生产方法，其特征在于：所述步骤(S3)中，二氧化硅、环氧树脂、硬脂酸锌分别占退火后的粉末的质量百分比为：0.4～1.5wt％、2～4wt％、0.1～0.8wt％。
6.根据权利要求1所述的金属磁粉心新材料生产方法，其特征在于：所述步骤(S4)中，压制成型的压强为600～2500MPa。
7.根据权利要求1所述的金属磁粉心新材料生产方法，其特征在于：所述步骤(S5)中，退火温度为300～600℃，退火时间为20～100min。
8.根据权利要求1所述的金属磁粉心新材料生产方法，其特征在于：所述步骤(S1)中的用于制备金属磁粉心的金属粉末包括处理过的废旧铁粉心，上述废旧铁粉心处理步骤如下：
(P1)处理表面涂层：利用机械破碎法将废旧铁粉心破碎成3cm以下的碎块；再利用脱漆剂去掉该废旧铁粉心碎块表面的涂层；
(P2)溶胀浸泡处理：将步骤(P1)中获得的无涂层的废旧铁粉心碎块在混合有机溶剂中浸泡30h，浸泡溶胀后得到废旧铁粉；
(P3)加热和搅拌：将该废旧铁粉放入混合有机溶剂中，水浴加热浸泡，温度为60～100℃，时间为20～24h，每一个小时超声振荡一次，每次15～25min，得到铁粉；
(P4)漂洗和干燥：将步骤(P3)中得到的铁粉先用混合有机溶剂超声波漂洗，每次15～40min，重复漂洗至洗液透明；再用体积比5％的稀盐酸溶液漂洗2～5秒，用无水乙醇快速漂洗3～5次；再用丙酮超声波漂洗3～6次，每次15～25min；然后将漂洗后的磁粉放入真空干燥箱中干燥，干燥时间为6～10h，干燥温度60～80℃，得到再生铁粉。
9.根据权利要求1所述的金属磁粉心新材料生产方法，其特征在于：所述步骤(P2)、(P3)、(P4)中采用的混合有机溶剂为二甲基甲酰胺和丙酮混合物，各组分的体积百分含量为：二甲基甲酰胺占10～30％，丙酮占30～90％。
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