CN113372106A - 一种多极磁环压坯及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多极磁环压坯及其制作方法，解决了现有技术中制备出的多极磁环压坯强度较弱，在入窑烧结的流程中容易磕碰缺损，造成损失的技术问题。它包括氧化铁75‑80份、氧化镧6‑10份、碳酸锶8‑12份、氧化钴2‑4份、碳酸钙1‑3份、二氧化硅1‑3份、硼酸1‑3份，甘露醇1‑3份、可溶性淀粉1‑3份、草酸1‑3份、乙二胺四乙酸二钠1‑3份、六偏磷酸钠1‑3份和高岭土1‑3份。本发明的能够有效增强多极磁环压坯的强度，减少了压坯在运转周期中的损伤，使损伤由3‑4%降低至0‑0.3%，节约了多极磁环压坯的制作成功率。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁环压坯及其制作方法，具体涉及一种多极磁环压坯及其制作方法。
背景技术
多极磁环，又称铁氧体磁环，一般使用铁氧体材料制成，占所有永磁材料90%的使用率，被广泛应用于各种电机中，作为提供动力源的磁场使用。因此，在铁氧体磁环制备技术的改良中，主要分为了提高取向度、提高烧结密度和细化晶粒提高单畴颗粒的存在率等方向。通过不断改进制备的工艺，提高多极磁环的品质与使用效果。
多极磁环多极磁环多极磁环压坯的制造大致分为干压和湿压两类，干压多极磁环压坯强度较湿压铁氧体强度低，主要原因在于湿压压坯含有10-15%的粘接剂，而干压压坯中粘结剂的含量一般在4%以下，所以制作出的压坯强度差异较大。在目前的实际生产过程中，多极磁环压坯制作成型后要经过取坯，码盘，再放到托架上，经叉车运送到产品的待烧区后，再转移到到窑炉的外循环系统上，入窑烧结成型。在多极磁环压坯放入窑内烧结固化前的这几十米颠簸，造成压坯磕碰缺损情况，即使是对于强度较高的湿压压坯，每批湿压压坯的损坏率也会到达1-3%，造成合格率的下降，同时浪费原料、提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多极磁环压坯及其制作方法，以解决现有技术中制备出的多极磁环压坯强度较弱，在入窑烧结的流程中容易磕碰缺损，造成损失的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种多极磁环压坯，包括重量份计的以下成分：氧化铁75-80份、氧化镧6-10份、碳酸锶8-12份、氧化钴2-4份、碳酸钙1-3份、二氧化硅1-3份、硼酸1-3份，甘露醇1-3份、可溶性淀粉1-3份、草酸1-3份、乙二胺四乙酸二钠1-3份、六偏磷酸钠1-3份和高岭土1-3份。
进一步的，包括重量份计的以下成分：氧化铁80份、氧化镧8份、碳酸锶10份、氧化钴3份、碳酸钙1份、二氧化硅1份、硼酸1份，甘露醇1份、可溶性淀粉1份、草酸1份、乙二胺四乙酸二钠1份、六偏磷酸钠1份和高岭土1份。
本发明提供的一种多极磁环压坯的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.按照重量份称取所需原料，并将称取好的原料装入球磨机中，磨制15h至原料粒度≤0.75μm，转移至模具中，湿压成型；
S2.将步骤S1湿压成型的料坯烘干，将干料坯进行等静压以进一步提高料坯密度；
S3.用颗粒机进行制粉，将制得的粉末与樟脑粉、树脂微粉和硬脂酸钙进行添加混合，将制得的粉料经多极磁环压机进行取向压制。
进一步的，所述步骤S1中的湿压成型磁场强度为7000-9000Gs。
进一步的，所述步骤S3中粉末与樟脑粉、树脂微粉和硬脂酸钙的添加质量份数分别为80-100份粉末、1-3份樟脑粉、1-3份树脂微粉和1-3份硬脂酸钙。
进一步的，所述步骤S3中的混合时间为20-40min，搅拌速度为10-15r/min。
进一步的，所述步骤S2中的烘干是在80-120℃窑炉进行，使压坯含水率下降至0.5-1.0%。
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
（1）本发明提供的多极磁环压坯及其制作方法，经过球磨、湿压取向、烘干成型、等静压、造粒及混料等工艺，最后压制成多极磁环压坯，制得的压坯强度为原来的1.5-3倍；且采用等静压制备出的多极磁环压坯比一般干压成型坯体密度高10％，能制作尺寸不同或形状复杂的坯体，此外，等静压技术制作出的坯体各向密度均匀，坯体内应力较小，减少了坯体开裂、分层等缺陷，烧结制品变形小；同时湿压坯体强度好，方便搬运和直接进行机械加工，减少了在搬运中坯体的损坏。
（2）本发明提供的多极磁环压坯及其制作方法通过氧化镧、碳酸锶、氧化钴、碳酸钙、二氧化硅、硼酸，甘露醇、可溶性淀粉、草酸、乙二胺四乙酸二钠份、六偏磷酸钠份和高岭土等复合添加剂的优化添加，有效增强了磁环的密实度，大大降低了压坯在转移入窑中的缺损率，使运输周转过程中缺损率由3-4%降低至0-0.3%。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
1.1原料
实施例1制备的一种多极磁环压坯，包括重量份计的以下成分：
氧化铁80份、氧化镧8份、碳酸锶10份、氧化钴3份、碳酸钙1份、二氧化硅1份、硼酸1份，甘露醇1份、可溶性淀粉1份、草酸1份、乙二胺四乙酸二钠1份、六偏磷酸钠1份和高岭土1份。
1.2制作方法
实施例1的多极磁环压坯的制作方法，包括以下步骤：
S1.按照重量份称取所需原料，并将称取好的原料装入球磨机中，磨制15h至原料粒度≤0.75μm，转移至尺寸为D28*d12*H24的模具中，即磁环模具的外侧直径D为28cm，内侧直径d为12cm，模具的高度H为24cm，在磁场强度为7000Gs下湿压成型；
S2.将步骤S1湿压成型的料坯在120℃窑炉内烘干，使压坯含水率下降至0.5-1.0%，将干料坯进行等静压以进一步提高料坯密度；
S3.用颗粒机进行制粉，将制得的粉末与樟脑粉、树脂微粉和硬脂酸钙进行添加混合，所述粉末与樟脑粉、树脂微粉和硬脂酸钙的添加质量份数分别为100份粉末、1份樟脑粉、1份树脂微粉和1份硬脂酸钙，混合时间为20min，搅拌速度为10r/min。将制得的粉料经多极磁环压机进行取向压制。
实施例2
2.1原料
实施例2制备的一种多极磁环压坯，包括重量份计的以下成分：
氧化铁75份、氧化镧6份、碳酸锶8份、氧化钴2份、碳酸钙1份、二氧化硅1份、硼酸1份，甘露醇1份、可溶性淀粉1份、草酸1份、乙二胺四乙酸二钠1份、六偏磷酸钠1份和高岭土1份。
2.2制作方法
实施例2的多极磁环压坯的制作方法，包括以下步骤：
S1.按照重量份称取所需原料，并将称取好的原料装入球磨机中，磨制15h至原料粒度≤0.75μm，转移至尺寸为D35*d16*H32的模具中，在磁场强度为9000Gs下湿压成型；
S2.将步骤S1湿压成型的料坯在80℃窑炉内烘干，使压坯含水率下降至0.5-1.0%，将干料坯进行等静压以进一步提高料坯密度；
S3.用颗粒机进行制粉，将制得的粉末与樟脑粉、树脂微粉和硬脂酸钙进行添加混合，所述粉末与樟脑粉、树脂微粉和硬脂酸钙的添加质量份数分别为80份粉末、3份樟脑粉、3份树脂微粉和3份硬脂酸钙，混合时间为40min，搅拌速度为15r/min。将制得的粉料经多极磁环压机进行取向压制。
实施例3
3.1原料
实施例3制备的一种多极磁环压坯，包括重量份计的以下成分：
氧化铁77份、氧化镧10份、碳酸锶12份、氧化钴4份、碳酸钙3份、二氧化硅3份、硼酸3份，甘露醇3份、可溶性淀粉3份、草酸3份、乙二胺四乙酸二钠3份、六偏磷酸钠3份和高岭土3份。
3.2制作方法
实施例3的多极磁环压坯的制作方法，包括以下步骤：
S1.按照重量份称取所需原料，并将称取好的原料装入球磨机中，磨制15h至原料粒度≤0.75μm，转移至尺寸为D48*d25*H36的模具中，在磁场强度为8000Gs下湿压成型；
S2.将步骤S1湿压成型的料坯在100℃窑炉内烘干，使压坯含水率下降至0.5-1.0%，将干料坯进行等静压以进一步提高料坯密度；
S3.用颗粒机进行制粉，将制得的粉末与樟脑粉、树脂微粉和硬脂酸钙进行添加混合，所述粉末与樟脑粉、树脂微粉和硬脂酸钙的添加质量份数分别为80份粉末、2份樟脑粉、2份树脂微粉和2份硬脂酸钙，混合时间为30min，搅拌速度为12r/min。将制得的粉料经多极磁环压机进行取向压制。
实施例4
4.1原料
实施例4制备的一种多极磁环压坯，包括重量份计的以下成分：
氧化铁78份、氧化镧10份、碳酸锶11份、氧化钴2份、碳酸钙2份、二氧化硅2份、硼酸3份，甘露醇2份、可溶性淀粉3份、草酸1份、乙二胺四乙酸二钠2份、六偏磷酸钠2份和高岭土1份。
4.2制作方法
实施例1的多极磁环压坯的制作方法，包括以下步骤：
S1.按照重量份称取所需原料，并将称取好的原料装入球磨机中，磨制15h至原料粒度≤0.75μm，转移至尺寸为D57*d31*H42的模具中，在磁场强度为7000Gs下湿压成型；
S2.将步骤S1湿压成型的料坯在110℃窑炉内烘干，使压坯含水率下降至0.5-1.0%，将干料坯进行等静压以进一步提高料坯密度；
S3.用颗粒机进行制粉，将制得的粉末与樟脑粉、树脂微粉和硬脂酸钙进行添加混合，所述粉末与樟脑粉、树脂微粉和硬脂酸钙的添加质量份数分别为90份粉末、2份樟脑粉、1份树脂微粉和3份硬脂酸钙，混合时间为40min，搅拌速度为15r/min。将制得的粉料经多极磁环压机进行取向压制。
对比例1
5.1原料
对比例1制备的一种多极磁环压坯，包括重量份计的以下成分：
氧化铁80份、氧化镧8份、碳酸锶10份、氧化钴3份、碳酸钙1份、二氧化硅1份、硼酸1份。
5.2制作方法
对比例1的多极磁环压坯的制作方法，包括以下步骤：
S1.按照重量份称取所需原料，并将称取好的原料装入球磨机中，磨制15h至原料粒度≤0.75μm，转移至尺寸为D28*d12*H24模具中，湿压成型；
S2.将步骤S1湿压成型的料坯烘干，并用颗粒机进行制粉；
S3.将步骤S2制得的粉末与樟脑粉和硬脂酸钙进行添加混合，取向压制成型。
对比例2
6.1原料
对比例2制备的一种多极磁环压坯，包括重量份计的以下成分：
氧化铁75份、氧化镧6份、碳酸锶8份、氧化钴2份、碳酸钙1份、二氧化硅1份、硼酸1份。
6.2制作方法
对比例2的多极磁环压坯的制作方法，包括以下步骤：
S1.按照重量份称取所需原料，并将称取好的原料装入球磨机中，磨制15h至原料粒度≤0.75μm，转移至尺寸为D35*d16*H32模具中，湿压成型；
S2.将步骤S1湿压成型的料坯烘干，并用颗粒机进行制粉；
S3.将步骤S2制得的粉末与樟脑粉和硬脂酸钙进行添加混合，取向压制成型。
对比例3
7.1原料
对比例3制备的一种多极磁环压坯，包括重量份计的以下成分：
氧化铁77份、氧化镧10份、碳酸锶12份、氧化钴4份、碳酸钙3份、二氧化硅3份、硼酸3份。
7.2制作方法
对比例3的多极磁环压坯的制作方法，包括以下步骤：
S1.按照重量份称取所需原料，并将称取好的原料装入球磨机中，磨制15h至原料粒度≤0.75μm，转移至尺寸为D48*d25*H36模具中，湿压成型；
S2.将步骤S1湿压成型的料坯烘干，并用颗粒机进行制粉；
S3.将步骤S2制得的粉末与樟脑粉和硬脂酸钙进行添加混合，取向压制成型。
对比例4
8.1原料
对比例4制备的一种多极磁环压坯，包括重量份计的以下成分：
氧化铁78份、氧化镧10份、碳酸锶11份、氧化钴2份、碳酸钙2份、二氧化硅2份、硼酸3份。
8.2制作方法
对比例4的多极磁环压坯的制作方法，包括以下步骤：
S1.按照重量份称取所需原料，并将称取好的原料装入球磨机中，磨制15h至原料粒度≤0.75μm，转移至尺寸为D57*d31*H42模具中，湿压成型；
S2.将步骤S1湿压成型的料坯烘干，并用颗粒机进行制粉；
S3.将步骤S2制得的粉末与樟脑粉和硬脂酸钙进行添加混合，取向压制成型。
实验例
将实施例1-4和对比例1-4制备出的多极磁环压坯放于测力计上进行强度测试，具体的相关数据见表1。
表1测力计测试数据
由对比数据分析可知，实施例所能承受的最大压力均高于对比例，且经过计算与测量实施例制备出的多极磁环压坯耐受力为之前工艺的1.5-3.6倍。
本发明提供的多极磁环压坯及其制作方法，经过球磨、湿压取向、烘干成型、等静压、造粒及混料等工艺，最后压制成多极磁环压坯，制得的压坯强度为原来的1.5-3.6倍；且采用等静压制备出的多极磁环压坯比一般干压成型坯体密度高10％，能制作尺寸不同或形状复杂的坯体，此外，等静压技术制作出的坯体各向密度均匀，坯体内应力较小，减少了坯体开裂、分层等缺陷，烧结制品变形小；同时湿压坯体强度好，方便搬运和直接进行机械加工，减少了在搬运中坯体的损坏。
本发明提供的多极磁环压坯及其制作方法通过氧化镧、碳酸锶、氧化钴、碳酸钙、二氧化硅、硼酸，甘露醇、可溶性淀粉、草酸、乙二胺四乙酸二钠份、六偏磷酸钠份和高岭土等复合添加剂的优化添加，有效增强了磁环的密实度，大大降低了压坯在转移入窑中的缺损率，使运输周转过程中缺损率由3-4%降低至0-0.3%。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种多极磁环压坯，其特征在于，包括重量份计的以下成分：氧化铁75-80份、氧化镧6-10份、碳酸锶8-12份、氧化钴2-4份、碳酸钙1-3份、二氧化硅1-3份、硼酸1-3份，甘露醇1-3份、可溶性淀粉1-3份、草酸1-3份、乙二胺四乙酸二钠1-3份、六偏磷酸钠1-3份和高岭土1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种多极磁环压坯，其特征在于，包括重量份计的以下成分：氧化铁80份、氧化镧8份、碳酸锶10份、氧化钴3份、碳酸钙1份、二氧化硅1份、硼酸1份，甘露醇1份、可溶性淀粉1份、草酸1份、乙二胺四乙酸二钠1份、六偏磷酸钠1份和高岭土1份。
3.一种权利要求1-2中任意一项所述多极磁环压坯的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.按照重量份称取所需原料，并将称取好的原料装入球磨机中，磨制15h至原料粒度≤0.75μm，转移至模具中，湿压成型；
S2.将步骤S1湿压成型的料坯烘干，将干料坯进行等静压以进一步提高料坯密度；
S3.用颗粒机进行制粉，将制得的粉末与樟脑粉、树脂微粉和硬脂酸钙进行添加混合，将制得的粉料经多极磁环压机进行取向压制。
4.根据权利要求3所述的一种多极磁环压坯的制作方法，其特征在于：所述步骤S1中的湿压成型磁场强度为7000-9000Gs。
5.根据权利要求3所述的一种多极磁环压坯的制作方法，其特征在于：所述步骤S3中粉末与樟脑粉、树脂微粉和硬脂酸钙的添加质量份数分别为80-100份粉末、1-3份樟脑粉、1-3份树脂微粉和1-3份硬脂酸钙。
6.根据权利要求3所述的一种多极磁环压坯的制作方法，其特征在于：所述步骤S3中的混合时间为20-40min，搅拌速度为10-15r/min。
7.根据权利要求3所述的一种多极磁环压坯的制作方法，其特征在于：所述步骤S2中的烘干是在80-120℃窑炉进行，使压坯含水率下降至0.5-1.0%。
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