CN113788672B - 一种锰锌铁氧体制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锰锌铁氧体的制备工艺，包括一次砂磨和预烧的步骤，其特征在于：将一次砂磨后的粉料在700℃‑900℃下进行预烧，预烧过程中采用一氧化二氮和氮气的混合气作为保护气，预烧后自然冷却至室温得到预烧料。用N2O/N2为保护气，N2O有效抑制了锌的游离和挥发，产品的磁学性能得到了保证；预烧工序中N2O参与的化学反应均为放热反应，降低了能耗，降低了生产成本；预烧工序中N2O的反应生成了大量N2，有效将铁氧体形成过程中所生成的氧气有效从预烧粉体内部赶出，起到了保护作用，在烧成过程中无需补充N2；在预烧工序中完成了尖晶石化过程，后续烧结工序的温度降低了100℃‑150℃(现有烧结温度在1300℃‑1400℃)，从而降低了能耗，降低了生产成本。

Description

一种锰锌铁氧体制备工艺
技术领域
本发明涉及一种锰锌铁氧体制备工艺，属于软磁铁氧体材料领域。
背景技术
锰锌铁氧体作为信息功能材料的基础原料，凭借其特有的高饱和磁通密度、高初始磁导率和低损耗优势，在中低频率应用领域中占据不可替代的统治地位。采用湿法冶金制备的锰锌铁氧体复合料的主要成分为Zn1-xMnxFe2O4及少量锰锌铁的氢氧化物，预烧过程是使Zn1-xMnxFe2O4经历高温的环境后使之稳定形成锰锌铁氧体晶体，并且使复合料中含有的氢氧化物在高温下发生分解，或反应生成新的锰锌铁氧体晶体，在锰锌铁氧体的形成伴随有氧气生成，通常保持烧成环境中较低的氧分压，有利于烧结体内部的氧气排除，这样可以减少内部气孔、提高烧结密度。但含锌铁氧体在高温热处理过程中锌会发生游离与挥发，ZnFe2O4→(1-x)ZnFe2O4+2/3xFe3O4+xZnO+x/6O2，游离的ZnO进一步分解ZnO→Zn+1/2O2，现有的预烧结过程中，采用氮气保护，具有较低氧分压或体系内缺氧，Zn的挥发就容易进行，会不同程度地引起Zn游离与挥发，从而导致产品初始磁导率下降。如果采用低温预烧(低于700℃)虽然抑制了锌的游离与挥发，但不利于锰锌铁氧体晶体的形成和锰锌铁氢氧化物的分解。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种锰锌铁氧体制备工艺，保证在高温状态下预烧，所有氢氧化物的分解和铁氧体结构的形成，防止复合料中锌的游离与挥发，从而提高锰锌铁氧体的初始磁导率，降低成产成本。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种锰锌铁氧体的制备工艺，包括一次砂磨和预烧的步骤，其特征在于：将一次砂磨后的粉料在700℃-900℃下进行预烧，预烧过程中采用一氧化二氮和氮气的混合气作为保护气，预烧后自然冷却至室温得到预烧料。
上述方案中：所述一氧化二氮与氮气的体积比为2-4:8-6。N2O为纯度高达99.9％以上，所述氮气纯度高达99％以上。
上述方案中：预烧时间30-60min。
本发明在预烧时采用N2O和氮气的混合气进行保护，在700℃-900℃进行预烧，所有锰锌铁氢氧化物首先分解形成锰锌铁的氧化物，然后与Zn1-xMnxFe2O4一起经历高温的环境完成尖晶石化，在预烧阶段完成所有化学反应，稳定形成锰锌铁氧体结构。由于N2O是比O2更有效的O原子转移气体，其作用有三个方面：N2O与Zn的反应为放热过程，Zn++N2O→ZnO++N2,ΔHr＜0，ZnO的形成促使化学反应ZnFe2O4→(1-x)ZnFe2O4+2/3xFe3O4+xZnO+x/6O2和ZnO→Zn+1/2O2向左进行，从而有效抑制了锌的游离与挥发；N2O与主元素锰和铁的反应也是放热过程，在烧成过程中放出的大量热量被利用，有效降低了烧成过程的能耗，促进了锰锌铁氧体结构的快速形成(30-60min内完成充分尖晶石化过程，常规的预烧充分尖晶石化时间为1-3h)；N2O与锰、锌、铁及掺杂元素的反应过程中会释放大量氮气，随着烧成过程的进行，N2O逐渐被转化为氮气，有效防止铁氧体形成过程中所生成的氧气进入预烧粉体内部，从而降低了后续烧结工序的温度。
上述方案中：所述一次砂磨采用湿法砂磨，将锰锌铁氧体复合粉料置于砂磨机中，充分搅拌后加入蒸馏水进行砂磨后烘干，砂磨时间为50-120min。
上述方案中：还包括对预烧料进行二次砂磨并掺杂的步骤，喷雾造粒和成型的步骤以及烧结的步骤。
上述方案中：二次砂磨并掺杂的步骤为：在上述预烧料中加入掺杂成分，装入砂磨机中充分搅拌后加入蒸馏水进行二次湿法砂磨并烘干，二次砂磨的时间为3-8h。
上述方案中：喷雾造粒和成型的步骤为：将二次砂磨掺杂干燥后的粉料与润滑剂和粘结剂均匀搅拌混合后在喷雾塔中进行喷雾造粒，制成粒径为100～400μm的圆球形的颗粒料，烘干造粒料表面的水分后压制成型。
上述方案中：烧结的步骤为：将压制成型的坯件在钟罩式气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度控制在1100℃～1200℃，从室温升温到1100℃～1200℃阶段采用氮气进行保护烧结，温度升至1100℃～1200℃，在氧气气氛下保温烧结4～6h，然后冷却至室温过程中仍然氮气进行保护。由于预烧时完成了尖晶石化过程，因此降低了烧结温度，降低了能耗，同时防止了Zn的游离和挥发。
上述方案中：所述润滑剂为硬脂酸锌，所述粘接剂为聚乙烯醇溶液。润滑剂的量为锰锌铁氧体复合粉末的0.1～0.6wt％，粘结剂为6～12wt％。
上述方案中：一次砂磨后复合粉料的粒度为0.8-1.4μm，二次砂磨后粉料粒度为0.6-1.1μm。
有益效果：本发明预烧工序采用N2O/N2为保护气，N2O有效抑制了锌的游离和挥发，产品的磁学性能得到了保证；预烧工序中N2O参与的化学反应均为放热反应，降低了能耗，降低了生产成本；预烧工序中N2O的反应生成了大量N2，将铁氧体形成过程中所生成的氧气有效从预烧粉体内部赶出，起到了保护作用，在烧成过程中无需补充N2；在预烧工序中完成了尖晶石化过程，后续烧结工序的温度降低了100℃-150℃(现有烧结温度在1300℃-1400℃)，从而降低了能耗，降低了生产成本。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明作进一步说明：
实施例1
利用工业废弃物制备锰锌铁氧体的低温烧结方法，按照专利200910103167x中实施例1的步骤(1)-(3)的方法，
(1)一次砂磨：将锰锌铁氧体复合粉料装入砂磨机充分搅拌后加入蒸馏水，进行湿法砂磨后干燥。砂磨的时间为50～120min，一次砂磨后复合粉料的粒度为0.8-1.4μm。
(2)预烧：将一次砂磨后的粉料在900℃下进行预烧，预烧时间30min。预烧过程中采用一氧化二氮和氮气的混合气作为保护气，预烧后自然冷却至室温得到预烧料。一氧化二氮与氮气的体积比为3:7。N2O为纯度高达99.9％以上，所述氮气为纯度高达99％以上。
(3)二次砂磨并掺杂：在上述预烧料中加入掺杂成分，装入砂磨机中充分搅拌后加入蒸馏水进行二次湿法砂磨并110℃烘干，二次砂磨的时间为3-8h。二次砂磨后粉料粒度为0.6-1.1μm。掺杂成分以及它们的加入量占锰锌铁氧体复合粉料的百分比为：CaCO30.01wt％、TiO20.01wt％、NiO0.01 wt％、Nb2O50.05％wt％、Li2CO30.08wt％、Bi2O30.01wt％、Co2O30.01wt％、KAlF4 1wt％。
(4)喷雾造粒和成型：将二次砂磨掺杂干燥后的粉料与润滑剂和粘结剂均匀搅拌混合后在喷雾塔中进行喷雾造粒，制成粒径为100～400μm的圆球形的颗粒料，烘干造粒料表面的水分后压制成型。润滑剂为硬脂酸锌，粘接剂为聚乙烯醇溶液。润滑剂的量为锰锌铁氧体复合粉末的0.6wt％，粘结剂为6wt％。
(5)烧结：将压制成型的坯件在钟罩式气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度控制在1100℃～1200℃，从室温升温到1100℃～1200℃阶段采用氮气进行保护烧结，温度升至1100℃～1200℃，在氧气气氛下保温烧结4～6h，然后冷却至室温过程中仍然氮气进行保护。
锰锌铁氧体初始磁导率μi≥3720，功耗谷点在100℃，在100kHz，200mT时的功率损耗≤300mW/cm3，在1194A/m，25℃时Bs≥560mT，100℃时Bs≥468mT。
实施例2
利用工业废弃物制备锰锌铁氧体的低温烧结方法，按照专利200910103167x中实施例1的步骤(1)-(3)的方法，
(1)一次砂磨：将锰锌铁氧体复合粉料装入砂磨机充分搅拌后加入蒸馏水，进行湿法砂磨后干燥。砂磨的时间为50～120min，一次砂磨后复合粉料的粒度为0.8-1.4μm。
(2)预烧：将一次砂磨后的粉料在700℃下进行预烧，预烧时间60min。预烧过程中采用一氧化二氮和氮气的混合气作为保护气，预烧后自然冷却至室温得到预烧料。一氧化二氮与氮气的体积比为2:8。N2O为纯度高达99.9％以上，所述氮气为纯度高达99％以上。
(3)二次砂磨并掺杂：在上述预烧料中加入掺杂成分，装入砂磨机中充分搅拌后加入蒸馏水进行二次湿法砂磨并110℃烘干，二次砂磨的时间为3-8h。二次砂磨后粉料粒度为0.6-1.1μm。掺杂成分以及它们的加入量占锰锌铁氧体复合粉料的百分比为：CaCO30.01wt％、TiO20.01wt％、NiO0.01 wt％、Nb2O50.05％wt％、Li2CO30.08wt％、Bi2O30.01wt％、Co2O30.01wt％、KAlF4 1wt％。
(4)喷雾造粒和成型：将二次砂磨掺杂干燥后的粉料与润滑剂和粘结剂均匀搅拌混合后在喷雾塔中进行喷雾造粒，制成粒径为100～400μm的圆球形的颗粒料，烘干造粒料表面的水分后压制成型。润滑剂为硬脂酸锌，粘接剂为聚乙烯醇溶液。润滑剂的量为锰锌铁氧体复合粉末的0.6wt％，粘结剂为6wt％。
(5)烧结：将压制成型的坯件在钟罩式气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度控制在1100℃～1200℃，从室温升温到1100℃～1200℃阶段采用氮气进行保护烧结，温度升至1100℃～1200℃，在氧气气氛下保温烧结4～6h，然后冷却至室温过程中仍然氮气进行保护。
锰锌铁氧体初始磁导率μi≥3680，功耗谷点在100℃，在100kHz，200mT时的功率损耗≤307mW/cm3，在1194A/m，25℃时Bs≥550mT，100℃时Bs≥453mT。
实施例3
利用工业废弃物制备锰锌铁氧体的低温烧结方法，按照专利200910103167x中实施例1的步骤(1)-(3)的方法，
(1)一次砂磨：将锰锌铁氧体复合粉料装入砂磨机充分搅拌后加入蒸馏水，进行湿法砂磨后干燥。砂磨的时间为50～120min，一次砂磨后复合粉料的粒度为0.8-1.4μm。
(2)预烧：将一次砂磨后的粉料在900℃下进行预烧，预烧时间30min。预烧过程中采用一氧化二氮和氮气的混合气作为保护气，预烧后自然冷却至室温得到预烧料。一氧化二氮与氮气的体积比为4:6。N2O为纯度高达99.9％以上，所述氮气为纯度高达99％以上。
(3)二次砂磨并掺杂：在上述预烧料中加入掺杂成分，装入砂磨机中充分搅拌后加入蒸馏水进行二次湿法砂磨并110℃烘干，二次砂磨的时间为3-8h。二次砂磨后粉料粒度为0.6-1.1μm。掺杂成分以及它们的加入量占锰锌铁氧体复合粉料的百分比为：CaCO30.01wt％、TiO20.01wt％、NiO0.01 wt％、Nb2O50.05％wt％、Li2CO30.08wt％、Bi2O30.01wt％、Co2O30.01wt％、KAlF4 1wt％。
(4)喷雾造粒和成型：将二次砂磨掺杂干燥后的粉料与润滑剂和粘结剂均匀搅拌混合后在喷雾塔中进行喷雾造粒，制成粒径为100～400μm的圆球形的颗粒料，烘干造粒料表面的水分后压制成型。润滑剂为硬脂酸锌，粘接剂为聚乙烯醇溶液。润滑剂的量为锰锌铁氧体复合粉末的0.6wt％，粘结剂为6wt％。
(5)烧结：将压制成型的坯件在钟罩式气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度控制在1100℃～1200℃，从室温升温到1100℃～1200℃阶段采用氮气进行保护烧结，温度升至1100℃～1200℃，在氧气气氛下保温烧结4～6h，然后冷却至室温过程中仍然氮气进行保护。
锰锌铁氧体初始磁导率μi≥3713，功耗谷点在100℃，在100kHz，200mT时的功率损耗≤300mW/cm3，在1194A/m，25℃时Bs≥556mT，100℃时Bs≥458mT。
实施例4
利用工业废弃物制备锰锌铁氧体的低温烧结方法，按照专利200910103167x中实施例1的步骤(1)-(3)的方法，
(1)一次砂磨：将锰锌铁氧体复合粉料装入砂磨机充分搅拌后加入蒸馏水，进行湿法砂磨后干燥。砂磨的时间为50～120min，一次砂磨后复合粉料的粒度为0.8-1.4μm。
(2)预烧：将一次砂磨后的粉料在950℃下进行预烧，预烧时间1h。预烧过程中采用分解共沉淀粉体产生的二氧化碳作为保护气，预烧后自然冷却至室温得到预烧料。氮气为纯度高达99％以上。
(3)二次砂磨并掺杂：在上述预烧料中加入掺杂成分，装入砂磨机中充分搅拌后加入蒸馏水进行二次湿法砂磨并110℃烘干，二次砂磨的时间为3-8h。二次砂磨后粉料粒度为0.6-1.1μm。掺杂成分以及它们的加入量占锰锌铁氧体复合粉料的百分比为：CaCO30.01wt％、TiO20.01wt％、NiO0.01 wt％、Nb2O50.05％wt％、Li2CO30.08wt％、Bi2O30.01wt％、Co2O30.01wt％、KAlF4 1wt％。
(4)喷雾造粒和成型：将二次砂磨掺杂干燥后的粉料与润滑剂和粘结剂均匀搅拌混合后在喷雾塔中进行喷雾造粒，制成粒径为100～400μm的圆球形的颗粒料，烘干造粒料表面的水分后压制成型。润滑剂为硬脂酸锌，粘接剂为聚乙烯醇溶液。润滑剂的量为锰锌铁氧体复合粉末的0.6wt％，粘结剂为6wt％。
(5)烧结：将压制成型的坯件在钟罩式气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度控制在1100-1200℃，从室温升温到1100-1200℃阶段采用二氧化碳气体进行保护烧结，温度升至1100-1200℃，在氧气气氛下保温烧结4～6h。
锰锌铁氧体初始磁导率μi≥3060，功耗谷点在90℃，在100kHz，200mT时的功率损耗≤250mW/cm3，在1000A/m，50Hz 25℃时Bs≥555mT，50Hz、100℃时Bs≥442mT。
实施例5
利用工业废弃物制备锰锌铁氧体的低温烧结方法，按照专利200910103167x中实施例1的步骤(1)-(3)的方法，
(1)一次砂磨：将锰锌铁氧体复合粉料装入砂磨机充分搅拌后加入蒸馏水，进行湿法砂磨后干燥。砂磨的时间为50～120min，一次砂磨后复合粉料的粒度为0.8-1.4μm。
(2)预烧：将一次砂磨后的粉料在900℃下进行预烧，预烧时间30min。预烧过程中采用氮气作为保护气，预烧后自然冷却至室温得到预烧料。氮气为纯度高达99％以上。
(3)二次砂磨并掺杂：在上述预烧料中加入掺杂成分，装入砂磨机中充分搅拌后加入蒸馏水进行二次湿法砂磨并110℃烘干，二次砂磨的时间为3-8h。二次砂磨后粉料粒度为0.6-1.1μm。掺杂成分以及它们的加入量占锰锌铁氧体复合粉料的百分比为：CaCO30.01wt％、TiO20.01wt％、NiO0.01 wt％、Nb2O50.05％wt％、Li2CO30.08wt％、Bi2O30.01wt％、Co2O30.01wt％、KAlF4 1wt％。
(4)喷雾造粒和成型：将二次砂磨掺杂干燥后的粉料与润滑剂和粘结剂均匀搅拌混合后在喷雾塔中进行喷雾造粒，制成粒径为100～400μm的圆球形的颗粒料，烘干造粒料表面的水分后压制成型。润滑剂为硬脂酸锌，粘接剂为聚乙烯醇溶液。润滑剂的量为锰锌铁氧体复合粉末的0.6wt％，粘结剂为6wt％。
(5)烧结：将压制成型的坯件在钟罩式气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度控制在1300℃，从室温升温到1300℃阶段采用氮气进行保护烧结，温度升至1300℃，在氧气气氛下保温烧结4～6h，然后冷却至室温过程中仍然氮气进行保护。
锰锌铁氧体初始磁导率μi≥2720，功耗谷点在100℃，在100kHz，200mT时的功率损耗≤350mW/cm3，在1194A/m，25℃时Bs≥490mT，100℃时Bs≥380mT。
实施例6
利用工业废弃物制备锰锌铁氧体的低温烧结方法，按照专利200910103167x中实施例2的步骤(1)-(3)的方法，
(1)一次砂磨：将锰锌铁氧体复合粉料装入砂磨机充分搅拌后加入蒸馏水，进行湿法砂磨后干燥。砂磨的时间为50～120min，一次砂磨后复合粉料的粒度为0.8-1.4μm。
(2)预烧：将一次砂磨后的粉料在800℃下进行预烧，预烧时间1h。预烧过程中采用一氧化二氮和氮气的混合气作为保护气，预烧后自然冷却至室温得到预烧料。一氧化二氮与氮气的体积比为3:7。N2O为纯度高达99.9％以上，所述氮气为纯度高达99％以上。
(3)二次砂磨并掺杂：在上述预烧料中加入掺杂成分，装入砂磨机中充分搅拌后加入蒸馏水进行二次湿法砂磨并110℃烘干，二次砂磨的时间为3-8h。二次砂磨后粉料粒度为0.6-1.1μm。掺杂成分以及它们的加入量占锰锌铁氧体复合粉料的百分比为：CaCO30.01wt％、TiO20.01wt％、NiO0.01 wt％、Nb2O50.05％wt％、Li2CO30.08wt％、Bi2O30.01wt％、Co2O30.01wt％、KAlF4 1wt％。
(4)喷雾造粒和成型：将二次砂磨掺杂干燥后的粉料与润滑剂和粘结剂均匀搅拌混合后在喷雾塔中进行喷雾造粒，制成粒径为100～400μm的圆球形的颗粒料，烘干造粒料表面的水分后压制成型。润滑剂为硬脂酸锌，粘接剂为聚乙烯醇溶液。润滑剂的量为锰锌铁氧体复合粉末的0.1wt％，粘结剂为12wt％。
(5)烧结：将压制成型的坯件在钟罩式气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度控制在1100℃～1200℃，从室温升温到1100℃～1200℃阶段采用氮气进行保护烧结，温度升至1100℃～1200℃，在氧气气氛下保温烧结4～6h，然后冷却至室温过程中仍然氮气进行保护。
锰锌铁氧体初始磁导率μi≥3722，功耗谷点在100℃，在100kHz，200mT时的功率损耗≤300mW/cm3，在1194A/m，25℃时Bs≥559mT，100℃时Bs≥479mT。
实施例7
利用工业废弃物制备锰锌铁氧体的低温烧结方法，按照专利200910103167x中实施例2的步骤(1)-(3)的方法，
(1)一次砂磨：将锰锌铁氧体复合粉料装入砂磨机充分搅拌后加入蒸馏水，进行湿法砂磨后干燥。砂磨的时间为50～120min，一次砂磨后复合粉料的粒度为0.8-1.4μm。
(2)预烧：将一次砂磨后的粉料在800℃下进行预烧，预烧时间1h。预烧过程中采用一氧化二氮和氮气的混合气作为保护气，预烧后自然冷却至室温得到预烧料。一氧化二氮与氮气的体积比为3:7。N2O为纯度高达99.9％以上，所述氮气为纯度高达99％以上。
(3)二次砂磨并掺杂：在上述预烧料中加入掺杂成分，装入砂磨机中充分搅拌后加入蒸馏水进行二次湿法砂磨并110℃烘干，二次砂磨的时间为3-8h。二次砂磨后粉料粒度为0.6-1.1μm。掺杂成分以及它们的加入量占锰锌铁氧体复合粉料的百分比为：CaCO30.09wt％、TiO20.09wt％、NiO0.03 wt％、Nb2O50.03％wt％、Li2CO30.01wt％、Bi2O30.06wt％、Co2O30.07wt％、KAlF4 5wt％。
(4)喷雾造粒和成型：将二次砂磨掺杂干燥后的粉料与润滑剂和粘结剂均匀搅拌混合后在喷雾塔中进行喷雾造粒，制成粒径为100～400μm的圆球形的颗粒料，烘干造粒料表面的水分后压制成型。润滑剂为硬脂酸锌，粘接剂为聚乙烯醇溶液。润滑剂的量为锰锌铁氧体复合粉末的0.5wt％，粘结剂为8wt％。
(5)烧结：将压制成型的坯件在钟罩式气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度控制在1100℃～1200℃，从室温升温到1100℃～1200℃阶段采用氮气进行保护烧结，温度升至1100℃～1200℃，在氧气气氛下保温烧结4～6h，然后冷却至室温过程中仍然氮气进行保护。
锰锌铁氧体初始磁导率μi≥3669，功耗谷点在100℃，在100kHz，200mT时的功率损耗≤300mW/cm3，在1194A/m，25℃时Bs≥546mT，100℃时Bs≥450mT。
实施例8
利用工业废弃物制备锰锌铁氧体的低温烧结方法，按照专利200910103167x中实施例2的步骤(1)-(3)的方法，
(1)一次砂磨：将锰锌铁氧体复合粉料装入砂磨机充分搅拌后加入蒸馏水，进行湿法砂磨后干燥。砂磨的时间为50～120min，一次砂磨后复合粉料的粒度为0.8-1.4μm。
(2)预烧：将一次砂磨后的粉料在800℃下进行预烧，预烧时间1h。预烧过程中采用一氧化二氮和氮气的混合气作为保护气，预烧后自然冷却至室温得到预烧料。一氧化二氮与氮气的体积比为2:8。N2O为纯度高达99.9％以上，所述氮气为纯度高达99％以上。
(3)二次砂磨并掺杂：在上述预烧料中加入掺杂成分，装入砂磨机中充分搅拌后加入蒸馏水进行二次湿法砂磨并110℃烘干，二次砂磨的时间为3-8h。二次砂磨后粉料粒度为0.6-1.1μm。掺杂成分以及它们的加入量占锰锌铁氧体复合粉料的百分比为：CaCO30.09wt％、TiO20.09wt％、NiO0.03 wt％、Nb2O50.03％wt％、Li2CO30.01wt％、Bi2O30.06wt％、Co2O30.07wt％、KAlF4 5wt％。
(4)喷雾造粒和成型：将二次砂磨掺杂干燥后的粉料与润滑剂和粘结剂均匀搅拌混合后在喷雾塔中进行喷雾造粒，制成粒径为100～400μm的圆球形的颗粒料，烘干造粒料表面的水分后压制成型。润滑剂为硬脂酸锌，粘接剂为聚乙烯醇溶液。润滑剂的量为锰锌铁氧体复合粉末的0.5wt％，粘结剂为8wt％。
(5)烧结：将压制成型的坯件在钟罩式气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度控制在1100℃～1200℃，从室温升温到1100℃～1200℃阶段采用氮气进行保护烧结，温度升至1100℃～1200℃，在氧气气氛下保温烧结4～6h，然后冷却至室温过程中仍然氮气进行保护。
锰锌铁氧体初始磁导率μi≥3800，功耗谷点在100℃，在100kHz，200mT时的功率损耗≤300mW/cm3，在1194A/m，25℃时Bs≥541mT，100℃时Bs≥450mT。
本发明不局限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种锰锌铁氧体的制备工艺，包括一次砂磨和预烧的步骤，其特征在于：所述一次砂磨采用湿法砂磨，将锰锌铁氧体复合粉料置于砂磨机中，充分搅拌后加入蒸馏水进行砂磨后烘干，砂磨时间为50-120min，将一次砂磨后的粉料在700℃-900℃下进行预烧，预烧过程中采用一氧化二氮和氮气的混合气作为保护气，预烧后自然冷却至室温得到预烧料；所述一氧化二氮与氮气的体积比为2-4:8-6；预烧时间30-60min；
还包括对预烧料进行二次砂磨并掺杂的步骤，喷雾造粒和成型的步骤以及烧结的步骤，
二次砂磨并掺杂的步骤为：在上述预烧料中加入掺杂成分，装入砂磨机中充分搅拌后加入蒸馏水进行二次湿法砂磨并烘干，二次砂磨的时间为3-8h；
喷雾造粒和成型的步骤为：将二次砂磨掺杂干燥后的粉料与润滑剂和粘结剂均匀搅拌混合后在喷雾塔中进行喷雾造粒，制成粒径为100～400μm的圆球形的颗粒料，烘干造粒料表面的水分后压制成型；
烧结的步骤为：将压制成型的坯件在钟罩式气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度控制在1100℃～1200℃，从室温升温到1100℃～1200℃阶段采用氮气进行保护烧结，温度升至1100℃～1200℃，在氧气气氛下保温烧结4～6h，然后冷却至室温过程中仍然氮气进行保护。
2.根据权利要求1所述锰锌铁氧体的制备工艺，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸锌，所述粘结 剂为聚乙烯醇溶液，一次砂磨后复合粉料的粒度为0.8-1.4μm，二次砂磨后粉料粒度为0.6-1.1μm。
3.根据权利要求1所述锰锌铁氧体的制备工艺，其特征在于：所述锰锌铁氧体复合粉料采用含锰、锌和铁的工业废弃物制成。
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CN102190501B (zh) * 2010-03-08 2013-06-19 无锡斯贝尔磁性材料有限公司 一种MnZn铁氧体粉料的预烧工艺
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CN105503169B (zh) * 2015-12-15 2018-11-23 无锡斯贝尔磁性材料有限公司 一种降低锰锌铁氧体粉料烧结温度的方法
CN108129143B (zh) * 2018-01-18 2021-01-19 常熟市三佳磁业有限公司 高叠加特性宽温低功耗锰锌软磁铁氧体及其制备方法
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