CN1564281A - 通讯用磁芯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通讯用磁芯的制备方法，按配方投料，一次砂磨使材料达到平均粒度在0.80～0.90μm，然后进行一次喷雾造粒；再经700～1000℃预烧，淬火冷却；进行二次砂磨，并加入添加剂在300～450℃间进行二次喷雾造粒；再将毛坯成型，并在氮气窑的平衡气氛中烧结，烧结时升温速率小于50℃/h，保温温度1300℃～1350℃。采用本通讯用磁芯的制备方法，能将铁氧体的晶粒控制在粒径小于1 0μm，极大地减少了磁芯的涡流损耗，用本材料生产的磁芯其使用频率达到500KHz－1000KHz，能源利用率达到88％，温升在满载时小于50℃。
Description
技术领域
本发明涉及一种软磁铁氧体材料生产的磁芯的制备方法，尤其是一种通讯用磁芯的制备方法。
技术背景
通讯产品要求磁干扰越小越好，这就要求通讯用磁软体的工作频率高，目前，磁性材料的工件频率大多在25KHz-100KHz，产品温升快，加上使用频率较高，容易导致机件的损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用频率达到500KHz-1000KHz，能耗低，满载时温升小于50℃的通讯用磁芯的制备方法。
为实现上述目的，本发明的一种通讯用磁芯的制备方法，由Fe2O3、Mn3O4、ZnO按配方称量投料，它的制备：1)、一次砂磨时先将Fe2O3颗粒先砂磨10～50分钟，再投入Mn3O4、ZnO共同砂磨，达到平均粒度在0.80～0.90μm，然后进行一次喷雾造粒；2)、颗粒料经高温700～1000℃预烧，预烧后直接投入装有纯水的砂磨机中快速冷却；3)、预烧料进行二次砂磨，并加入添加剂SiO2、P2O5、Nb2O5、CaCO3中的一种或几种，加杂后在300～450℃间进行二次喷雾造粒；4)、进行毛坯成型，并在氮气窑的平衡气氛中烧结，烧结时升温速率小于50℃/h，保温温度1300℃～1350℃。
在二次喷雾造粒后，加入0.01～0.3wt％甘油。
烧结时保温温度1320℃。
采用本发明通讯用磁芯的制备方法，能将铁氧体的晶粒控制在粒径小于10μm，极大地减少了磁芯的涡流损耗，用本材料生产的磁芯其使用频率达到500KHz-1000KHz，能源利用率达到88％，温升在满载时小于50℃。
具体实施方式
检验合格的Fe2O3、MnO、ZnO按以下配方称量投料
Fe2O3 52.0～53.5mol％
MnO 33.0～39.0mol％
ZnO 8.0～14mol％
按以下流程制备：
在一次砂磨时先将三氧化二铁颗粒先砂磨10～50分钟，使其平均粒径接近四氧化三锰和氧化锌的平均粒径，然后再投入四氧化三锰和氧化锌共同砂磨，最终达到混合物的平均粒径在同一水平。使得颗粒的一次砂磨平均粒度在0.80～0.90μm，然后进行一次喷雾造粒。颗粒的水份0.5～0.8％、粒度分布峰值在80～100目之间、松装密度0.g～1.2g/cm3。
颗粒料经高温700～1000℃预烧，使其初步铁氧体化。为防止预烧后粉体在余温下继续反应，使粉体不易被粉碎而达不到二次砂磨所要求的0.85～1.0μm的颗粒，故将预烧料直接投入装有纯水的砂磨机中，使其快速冷却，又称淬火冷却，使其磁化度保持预烧结束时的3.0。
预烧料再进行二次砂磨，砂磨过程中严格控制平均粒度在0.85～1.0μm，砂磨好的料配方进行荧光分析，根据结果进行配方调整，使其配方达到标准配方，同时在砂磨过程中加入SiO2 0.005～0.015wt％，P2O50.005～0.01wt％，Nb2O5 0.01～0.025wt％，CaCO3 0.01～0.1wt％，加杂后在300～450℃间进行二次喷雾造粒，二次颗粒料的水分达到0.15～0.4wt％、松装密度1.28～1.38g/cm3、颗粒分布峰值在100目左右，加入0.01～0.3wt％甘油及润滑剂后备料完成。
按要求进行各种毛坯的成型，使成型毛坯的各部位密度达到3.0g/cm3、最大偏差不能超过±0.02g/cm3，外表光滑不得有任何毛刺存在。
毛坯在氮气窑的平衡气氛中烧结，铁氧体烧结过程中低速升温，能使坯件中胶合剂等低温挥发物可尽数排出，以保证在保温过程中铁氧体磁芯不产生气孔，低温烧结使铁氧体磁芯的反应减缓，铁氧体晶粒生长缓慢，尽多地填补晶粒间的空隙。这样能使铁氧体磁芯的密度升高，晶界电阻率电阻率增大，得到最终优质的高频特性。为此在烧结过程中控制升温速率不大于50℃/h，保温温度不超过1300℃～1350℃，最佳温度为1320℃，使产品的晶粒细密，平均粒径在10μm以下，这样能有效的控制最终产品在500KHz以上使用时的的涡流损耗。使其基准值在100KHz，100℃时，小于50mW/g。
本制备方法生产的磁芯与普通软磁材料生产的磁芯的测试对照如下
测试条件：频率f＝100KHz 磁通密度B＝200mT
| 试样 | 磁导率μi | 密度Kg/m3×103 | 饱和磁感应强度Bs(H＝1194A/m) | 常温功耗(mW/g) | 高温功耗(mW/g) |
| 1 | 2400 | 4.75 | 510 | 150 | 70 |
| 2 | 2510 | 4.87 | 520 | 130 | 50 |
| 注：试样1为普通软磁材料试样2为本发明 | |||||
Claims (3)
1、一种通讯用磁芯的制备方法，由Fe2O3、Mn3O4、ZnO按配方称量投料，其特征在于它的制备：
1)、一次砂磨时先将Fe2O3颗粒先砂磨10～50分钟，再投入Mn3O4、ZnO共同砂磨，达到平均粒度在0.80～0.90μm，然后进行一次喷雾造粒；
2)、颗粒料经高温700～1000℃预烧，预烧后直接投入装有纯水的砂磨机中快冷却。
3)、预烧料进行二次砂磨，并加入添加剂SiO2、P2O5、Nb2O5、CaCO3中的一种或几种，加杂后在300～450℃间进行二次喷雾造粒。
4)、进行毛坯成型，并在氮气窑的平衡气氛中烧结，烧结时升温速率小于50℃/h，保温温度1300℃～1350℃。
2、根据权利要求1所述的通讯用磁芯的制备方法，其特征在于在二次喷雾造粒后，加入0.01～0.3wt％甘油。
3、根据权利要求1所述的通讯用磁芯的制备方法，其特征在于烧结时保温温度1320℃。
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