CN114300248B - 一种高承压性锰锌铁氧体磁芯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锰锌铁氧体磁芯制造技术领域，尤其涉及一种高承压性锰锌铁氧体磁芯。其主要针对颗粒大小差异过大则会造成内部连接出现空隙，造成磁芯内部结构不稳定，从而影响磁芯的承压程度，在烧结中由于承烧板的温度过高，与锰锌铁氧体中的锌会产生置换反应，造成磁芯的使用性能降低的问题，提出如下技术方案：包括以下质量份原料：氧化铁45‑60mol、氧化锌12‑18mol、氧化锰23‑29mol、氧化钴2‑8mol、氧化镁1.8‑4.8mol、氧化硅16‑19mol、氧化钙3‑12mol。本发明原料易于获得，从原料着手控制磁芯的制备，避免磁芯内部结构出现连接趋势的问题，提高磁芯的内部构造的紧密性，在烧结中铺设垫层，避免烧结造成性能确实的问题，确保导电的稳定性，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及锰锌铁氧体磁芯制造技术领域，尤其涉及一种高承压性锰锌铁氧体磁芯。
背景技术
锰锌铁氧体材料属于软磁铁氧体，作为磁性材料大家庭中的重要成员，用其制成的各类电子变压器、电感器、扼流圈和磁芯等磁性组件在军事装备、现代通信、汽车电子、新能源、信息安全、抗电磁干扰及办公自动化等领域起着关键的作用。由于通讯、计算机网络等电子信息产业的快速发展，电子仪器、设备的体积趋于小型化，结构趋于更紧凑，磁芯和线圈骨架等处的配合间隙愈来愈小，磁芯会承受来自骨架和线圈非常大的应力，这就促使软磁铁氧体磁芯材料向更高的抗折强度方向发展；锰锌铁氧体磁芯与其它磁性材料组合使用的现象越来越多，同时逐步实现自动化装配，在组装过程中，不可避免的会使用夹具进行固定，且对磁芯的紧固力比较大，因而对磁芯的强度特性方面提出了更高的要求，以避免出现在装配过程中的磁芯损坏；
专利“CN107527732A”提出“一种高强度锰锌铁氧体磁芯制造方法”在对磁芯制备过程中通过析铁氧体材料烧结过程中的发生各种物理化学变化的温度区域，及该种反应对磁芯强度的影响，对应磁芯的不同烧结温度区域设定了不同的升温速率，以减小磁芯内应力及使之在磁芯内部尽可能的均匀分布，以提高磁芯的强度；
但是制备过程中原料的颗粒组织也是影响磁芯内部稳定的主要因素，若颗粒大小差异过大则会造成内部连接出现空隙，造成磁芯内部结构不稳定，从而影响磁芯的承压程度，同时在烧结中由于承烧板的温度过高，因此与锰锌铁氧体中的锌会产生置换反应，与耐材接触的产品，电性能急剧恶化，造成磁芯的使用性能降低，鉴于此，我们提出一种高承压性锰锌铁氧体磁芯。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种高承压性锰锌铁氧体磁芯。
本发明的技术方案：一种高承压性锰锌铁氧体磁芯，包括以下质量份原料：氧化铁45-60mol、氧化锌12-18mol、氧化锰23-29mol、氧化钴2-8mol、氧化镁1.8-4.8mol、氧化硅16-19mol、氧化钙3-12mol；
上述原料制备成磁芯的工艺主要包括以下步骤：
步骤一：上述原料的颗粒过筛，将不能成功过筛的颗粒集中收集，并进行二次研磨；
步骤二：将过筛、研磨后的原料混料，形成混料A，取其90％；
步骤三：将90％的混料A通过模型填料，并通过成型设备压制成型，得到坯体A；
步骤四：在烧结炉内的承烧板上表面铺设一层步骤二剩余的混料A，将坯体A摆放在承烧板上，并在坯体A的上表面撒上混料A，通过混料A将坯体A 完全掩埋，一次烧结时间为1.5h，降温维护3h，二次烧结时间为2h,降温维护时间为2.5h，三次烧结时间为3h，降温维护时间为2h；
步骤五：烧结炉内通入空气，坯体A冷却成型，形成磁芯A；
步骤六：取出磁芯A冷却后振荡、打磨、清洗。
优选的，包括以下质量份原料：氧化铁45mol、氧化锌12mol、氧化锰23mol、氧化钴2mol、氧化镁1.8mol、氧化硅16mol、氧化钙3mol。
优选的，包括以下质量份原料：氧化铁50mol、氧化锌14mol、氧化锰25mol、氧化钴4mol、氧化镁2.8mol、氧化硅17mol、氧化钙6mol。
优选的，包括以下质量份原料：氧化铁55mol、氧化锌16mol、氧化锰27mol、氧化钴6mol、氧化镁3.8mol、氧化硅18mol、氧化钙9mol。
优选的，包括以下质量份原料：氧化铁60mol、氧化锌18mol、氧化锰29mol、氧化钴8mol、氧化镁4.8mol、氧化硅19mol、氧化钙12mol。
优选的，步骤一中过筛的筛网目数为400-600目，二次研磨的时间为25min, 研磨机的转速为150r/min。
优选的，所述步骤四中混料A铺设在承烧板上的厚度为5mm，一次烧结温度为900℃，一次降温维护温度为450℃，二次烧结温度为1200℃，二次降温维护温度为300℃，三次烧结温度为1350℃，三次降温维护温度为260℃。
优选的，所述步骤五中以350℃/h的冷却速度冷却坯体A。
优选的，所述步骤六中清洗方式采用超声波清洗。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：
1、本发明通过对原料粒径的精准控制，使得磁芯组成的紧密性提高，从而提高磁芯内部构造的性能，使得磁芯在后期夹持安装使用中的承压型提高，避免磁芯过度变形，从而影响使用的问题；
2、本发明通过采用与原料相同的混料铺设在承烧板上，避免承烧板的高温烧结中与磁芯发生锌的置换，确保磁芯在烧结成型的步骤中不会发生性能的确实，满足磁芯使用的要求，减少磁芯在制备中出现的性能降低的问题，提高磁芯制备成型的稳定性；
3、综上所述，本发明原料易于获得，从原料着手控制磁芯的制备，避免磁芯内部结构出现连接趋势的问题，提高磁芯的内部构造的紧密性，在烧结中铺设垫层，避免烧结造成性能确实的问题，确保导电的稳定性，适合推广使用。
具体实施方式
下文结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例一
本发明提出的一种高承压性锰锌铁氧体磁芯，包括以下质量份原料：氧化铁45mol、氧化锌12mol、氧化锰23mol、氧化钴2mol、氧化镁1.8mol、氧化硅16mol、氧化钙3mol。
本实施例中，原料制备成磁芯的工艺主要包括以下步骤：
步骤一：上述原料的颗粒过筛，将不能成功过筛的颗粒集中收集，并进行二次研磨；
步骤二：将过筛、研磨后的原料混料，形成混料A，取其90％；
步骤三：将90％的混料A通过模型填料，并通过成型设备压制成型，得到坯体A；
步骤四：在烧结炉内的承烧板上表面铺设一层步骤二剩余的混料A，将坯体A摆放在承烧板上，并在坯体A的上表面撒上混料A，通过混料A将坯体A 完全掩埋，一次烧结时间为1.5h，降温维护3h，二次烧结时间为2h,降温维护时间为2.5h，三次烧结时间为3h，降温维护时间为2h；
步骤五：烧结炉内通入空气，坯体A冷却成型，形成磁芯A；
步骤六：取出磁芯A冷却后振荡、打磨、清洗。
其中步骤一中过筛的筛网目数为400-600目，二次研磨的时间为25min,研磨机的转速为150r/min；步骤四中混料A铺设在承烧板上的厚度为5mm，一次烧结温度为900℃，一次降温维护温度为450℃，二次烧结温度为1200℃，二次降温维护温度为300℃，三次烧结温度为1350℃，三次降温维护温度为260℃；步骤五中以350℃/h的冷却速度冷却坯体A；步骤六中清洗方式采用超声波清洗。
实施例二
本发明提出的一种高承压性锰锌铁氧体磁芯，相较于实施例一，本实施例还包括以下质量份原料：氧化铁50mol、氧化锌14mol、氧化锰25mol、氧化钴 4mol、氧化镁2.8mol、氧化硅17mol、氧化钙6mol。
本实施例中，原料制备成磁芯的工艺主要包括以下步骤：
步骤一：上述原料的颗粒过筛，将不能成功过筛的颗粒集中收集，并进行二次研磨；
步骤二：将过筛、研磨后的原料混料，形成混料A，取其90％；
步骤三：将90％的混料A通过模型填料，并通过成型设备压制成型，得到坯体A；
步骤四：在烧结炉内的承烧板上表面铺设一层步骤二剩余的混料A，将坯体A摆放在承烧板上，并在坯体A的上表面撒上混料A，通过混料A将坯体A 完全掩埋，一次烧结时间为1.5h，降温维护3h，二次烧结时间为2h,降温维护时间为2.5h，三次烧结时间为3h，降温维护时间为2h；
步骤五：烧结炉内通入空气，坯体A冷却成型，形成磁芯A；
步骤六：取出磁芯A冷却后振荡、打磨、清洗。
其中步骤一中过筛的筛网目数为400-600目，二次研磨的时间为25min,研磨机的转速为150r/min；步骤四中混料A铺设在承烧板上的厚度为5mm，一次烧结温度为900℃，一次降温维护温度为450℃，二次烧结温度为1200℃，二次降温维护温度为300℃，三次烧结温度为1350℃，三次降温维护温度为260℃；步骤五中以350℃/h的冷却速度冷却坯体A；步骤六中清洗方式采用超声波清洗。
实施例三
本发明提出的一种高承压性锰锌铁氧体磁芯，相较于实施例一或实施例二，本实施例还包括以下质量份原料：氧化铁55mol、氧化锌16mol、氧化锰27mol、氧化钴6mol、氧化镁3.8mol、氧化硅18mol、氧化钙9mol。
本实施例中，原料制备成磁芯的工艺主要包括以下步骤：
步骤一：上述原料的颗粒过筛，将不能成功过筛的颗粒集中收集，并进行二次研磨；
步骤二：将过筛、研磨后的原料混料，形成混料A，取其90％；
步骤三：将90％的混料A通过模型填料，并通过成型设备压制成型，得到坯体A；
步骤四：在烧结炉内的承烧板上表面铺设一层步骤二剩余的混料A，将坯体A摆放在承烧板上，并在坯体A的上表面撒上混料A，通过混料A将坯体A 完全掩埋，一次烧结时间为1.5h，降温维护3h，二次烧结时间为2h,降温维护时间为2.5h，三次烧结时间为3h，降温维护时间为2h；
步骤五：烧结炉内通入空气，坯体A冷却成型，形成磁芯A；
步骤六：取出磁芯A冷却后振荡、打磨、清洗。
其中步骤一中过筛的筛网目数为400-600目，二次研磨的时间为25min,研磨机的转速为150r/min；步骤四中混料A铺设在承烧板上的厚度为5mm，一次烧结温度为900℃，一次降温维护温度为450℃，二次烧结温度为1200℃，二次降温维护温度为300℃，三次烧结温度为1350℃，三次降温维护温度为260℃；步骤五中以350℃/h的冷却速度冷却坯体A；步骤六中清洗方式采用超声波清洗。
实施例四
本发明提出的一种高承压性锰锌铁氧体磁芯，相较于实施例一、实施例二或实施例二，本实施例包括以下质量份原料：氧化铁60mol、氧化锌18mol、氧化锰29mol、氧化钴8mol、氧化镁4.8mol、氧化硅19mol、氧化钙12mol。
本实施例中，原料制备成磁芯的工艺主要包括以下步骤：
步骤一：上述原料的颗粒过筛，将不能成功过筛的颗粒集中收集，并进行二次研磨；
步骤二：将过筛、研磨后的原料混料，形成混料A，取其90％；
步骤三：将90％的混料A通过模型填料，并通过成型设备压制成型，得到坯体A；
步骤四：在烧结炉内的承烧板上表面铺设一层步骤二剩余的混料A，将坯体A摆放在承烧板上，并在坯体A的上表面撒上混料A，通过混料A将坯体A 完全掩埋，一次烧结时间为1.5h，降温维护3h，二次烧结时间为2h,降温维护时间为2.5h，三次烧结时间为3h，降温维护时间为2h；
步骤五：烧结炉内通入空气，坯体A冷却成型，形成磁芯A；
步骤六：取出磁芯A冷却后振荡、打磨、清洗。
其中步骤一中过筛的筛网目数为400-600目，二次研磨的时间为25min,研磨机的转速为150r/min；步骤四中混料A铺设在承烧板上的厚度为5mm，一次烧结温度为900℃，一次降温维护温度为450℃，二次烧结温度为1200℃，二次降温维护温度为300℃，三次烧结温度为1350℃，三次降温维护温度为260℃；步骤五中以350℃/h的冷却速度冷却坯体A；步骤六中清洗方式采用超声波清洗。
上述具体实施例仅仅是本发明的几种优选的实施例，基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。
Claims (7)
1.一种高承压性锰锌铁氧体磁芯，其特征在于，包括以下质量份原料：氧化铁45-60mol、氧化锌12-18mol、氧化锰23-29mol、氧化钴2-8mol、氧化镁1.8-4.8mol、氧化硅16-19mol、氧化钙3-12mol；
上述原料制备成磁芯的工艺主要包括以下步骤：
步骤一：上述原料的颗粒过筛，将不能成功过筛的颗粒集中收集，并进行二次研磨；
步骤二：将过筛、研磨后的原料混料，形成混料A，取其90%；
步骤三：将90%的混料A通过模型填料，并通过成型设备压制成型，得到坯体A;
步骤四：在烧结炉内的承烧板上表面铺设一层步骤二剩余的混料A，将坯体A摆放在承烧板上，并在坯体A的上表面撒上混料A，通过混料A将坯体A完全掩埋，一次烧结时间为1.5h，降温维护3h，二次烧结时间为2h,降温维护时间为2.5h，三次烧结时间为3h，降温维护时间为2h；
步骤五：烧结炉内通入空气，坯体A冷却成型，形成磁芯A；
步骤六：取出磁芯A冷却后振荡、打磨、清洗；
步骤一中过筛的筛网目数为400-600目，二次研磨的时间为25min,研磨机的转速为150r/min；
所述步骤四中混料A铺设在承烧板上的厚度为5mm，一次烧结温度为900℃，一次降温维护温度为450℃，二次烧结温度为1200℃，二次降温维护温度为300℃，三次烧结温度为1350℃，三次降温维护温度为260℃。
2.根据权利要求1所述的一种高承压性锰锌铁氧体磁芯，其特征在于，包括以下质量份原料：氧化铁45mol、氧化锌12mol、氧化锰23mol、氧化钴2mol、氧化镁1.8mol、氧化硅16mol、氧化钙3mol。
3.根据权利要求1所述的一种高承压性锰锌铁氧体磁芯，其特征在于，包括以下质量份原料：氧化铁50mol、氧化锌14mol、氧化锰25mol、氧化钴4mol、氧化镁2.8mol、氧化硅17mol、氧化钙6mol。
4.根据权利要求1所述的一种高承压性锰锌铁氧体磁芯，其特征在于，包括以下质量份原料：氧化铁55mol、氧化锌16mol、氧化锰27mol、氧化钴6mol、氧化镁3.8mol、氧化硅18mol、氧化钙9mol。
5.根据权利要求1所述的一种高承压性锰锌铁氧体磁芯，其特征在于，包括以下质量份原料：氧化铁60mol、氧化锌18mol、氧化锰29mol、氧化钴8mol、氧化镁4.8mol、氧化硅19mol、氧化钙12mol。
6.根据权利要求1所述的一种高承压性锰锌铁氧体磁芯，其特征在于，所述步骤五中以350℃/h的冷却速度冷却坯体A。
7.根据权利要求1所述的一种高承压性锰锌铁氧体磁芯，其特征在于，所述步骤六中清洗方式采用超声波清洗。
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2021
- 2021-12-23 CN CN202111584130.0A patent/CN114300248B/zh active Active
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