KR101539411B1 - 광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료의 제조방법 - Google Patents

광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 전자기간섭방지 망간-아연 페라이트 재료에 관한 것으로서, 몰 백분율에 따라 아래와 같은 구성요소를 포함한다. 삼산화이철(Iron sesquioxide): 42.05 내지 46.05 몰%, 사산화망간(Manganic Manganous Oxide): 32.51 내지 35.51 몰%, 산화아연(zinc oxide): 18.55 내지 20.35 몰%, 산화동(copper oxide): 1.05 내지 1.68 몰%, 산화칼슘(calcium oxide): 0.25 내지 0.45 몰%. 그 제조방법은 다음과 같다: 재료배합 및 혼합→조립→예비소결→조분쇄→2차 재료 미분쇄→분무 과립화→3차 재료배합, 검사포장. 본 발명은 연자성 페라이트 간섭방지 재료의 제조원가를 효과적으로 절감하고, 저주파에서 고주파에 이르는 우수한 광대역 간섭방지 특성을 구비하며, 니켈-아연(Ni-Zn), 마그네슘-아연(Mg-Zn) 재료특성의 장점을 모두 가져 동시에 대체할 수 있으며, 니켈(nickel), 카드뮴(cadmium), 코발트(cobalt) 등의 금속원소를 함유하지 않아 환경오염을 일으키지 않고 니켈-아연보다 더욱 친환경적이다.

Description

광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료의 제조방법 { METHOD FOR PREPARING MANGANESE-ZINC FERRITE USED FOR BROADBAND ELECTROMAGNETIC INTERFERENCE PREVENTION }
본 발명은 광대역 간섭방지 자심 재료 및 그 제조방법의 기술영역에 관한 것으로서, 구체적으로는 광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료의 제조방법에 관한 것이다.
현대사회는 이미 전자정보시대에 들어서 정보고속도로, 위성통신, 이동통신, 컴퓨터응용 등의 고속발전에 따라 전자제품이 점점 더 고속, 광대역, 고감도, 고밀집도와 소형화되어가고 있다. 그러나, 전자기 간섭현상이 날로 심해져 시스템의 정상작업을 영향하는 현저한 장애가 되고, 심지어 개인안전 및 군사안보를 크게 위협하고 있다.
연자성 페라이트는 자기매체형 전자파흡수재료에 속하며, 상응하는 전자기간섭방지 자심은 저역 통과 여파기에 해당되어 전원선, 신호선 및 연결기의 고주파 간섭억제문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 연자성 페라이트 간섭방지 재료는 주로 니켈-아연 페라이트와 망간-아연 페라이트 및 마그네슘-아연 페라이트 3가지 재료가 있다. 니켈-아연 페라이트 재료는 제조원가가 높아 주요원료인 산화니켈이 약 20만웬/톤이다. 동시에 니켈-아연 재료는 니켈, 카드뮴, 코발트 등의 금속원소를 함유하여 환경오염을 일으킬 수 있다. 망간-아연 재료는 상대적으로 가격이 비교적 저렴하고 상기 환경오염 금속원소를 함유하지 않는다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 보완하여 배합이 독특한 광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 사용되는 기술방안은 아래와 같다.
광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료에 있어서, 몰 백분율에 따라 아래와 같은 구성요소를 포함한다. 삼산화이철: 42.05 내지 46.05 몰%, 사산화망간: 32.51 내지 35.51몰%, 산화아연: 18.55 내지 20.35몰%, 산화동: 1.05 내지 1.68몰%, 산화칼슘: 0.25 내지 0.45몰%.
상기 광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료의 제조방법은 아래와 같은 절차를 포함한다.
(1) 재료배합 및 혼합: 원료 삼산화이철, 사산화망간, 산화아연을 원추형 재료혼합기에 넣어 균일하게 혼합시키고, 진동식 분쇄기에 넣어 혼합하여, 혼합 분쇄 후의 분말 평균입도가 1.1 내지 1.3㎛이 되도록 한다.
(2) 조립: 혼합 분말을 조립장치의 피드빈에 넣고, 조립장치를 가동시켜 롤링압력을 8 내지 11mPa로 조절하여 롤링한 분말과립을 원기둥상태로 한다.
(3) 예비소결: 회전가마 고온구역의 온도가 900 내지 920℃까지 올라가면，재료공급기를 가동시켜 0.3 m/분의 공급속도로 과립을 균일하게 회전가마에 넣고, 회전가마 노관의 회전속도를 3 내지 5 회전/분으로 설정하며, 과립재료는 회전가마 내에서 나선식으로 나아가 빨간색에서 검정색으로 변하며, 냉각구를 통과한 후 온도가 50 내지 60℃로 낮아진다.
(4) 조분쇄: 진동식 분쇄기를 가동시키고, 재료공급기를 가동시켜 예비소결한 과립을 진동식 분쇄기에 넣고, 재료공급속도를 10 내지 12 kg/분으로 조절한다.
(5) 2차 재료 미분쇄: 조분쇄한 분말을 샌드밀에 넣고 순수한 물을 첨가한다. 재료와 물의 비율은 1：0.62. 산화동과 산화칼슘을 첨가하고, 샌딩시간은 60 내지 90 분이다. 분말은 슬러리 상태로 변하고 분말입경은 1.0 내지 1.25㎛로 조절한다. 미분쇄한 슬러리를 슬러리받이에 주입한 후, PVA접착제, 분산제, 소포제를 각각 첨가하여 10 내지 15 분 믹서 후 예비용으로 준비한다.
(6) 분무 과립화: 압력펌프를 가동시켜 2차 재료 미분쇄한 슬러리를 1.9 내지 2.0 mPa의 압력으로 스프레이건 관로를 따라 회전류실에 넣는다. 회전류실 내에서, 슬러리는 와류편 내에서 고속으로 회전하여 자유와류를 형성하고, 스프레이건 노즐을 통하여 슬러리를 분출하며, 건조탑 내에서 무화시킨다. 슬러리가 뜨거운 공기를 만나 대부분 물이 증발되고 과립으로 변한다.
(7) 3차 재료배합, 검사포장: 분무 과립화한 과립에 스테아르산 아연을 첨가하여 재료혼합기에 넣고 3 내지 5 분 혼합한 후, 검사포장한다.
상기 조분쇄한 분말과립의 입경은 1.0 내지 2.5㎛로 조절하는 것이 바람직하다.
상기 2차 재료 미분쇄 중의 슬러리받이 내의 용질 중량을 4500kg으로 설정한 후, 10%PVA접착제 450㎏, 분산제 1500ml, 소포제 1000ml를 각각 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 건조탑의 입구온도를 300 내지 350℃로 조절하고, 출구온도를 140 내지 170℃로 조절하는 것이 바람직하다.
상기 분무 과립화한 과립 입경은 60 내지 200㎛, 최대치는 120㎛인 것이 바람직하다.
상기 스테아르산 아연의 첨가량은 0.2%인 것이 바람직하다.
본 발명은 아래와 같은 장점을 구비한다.
(1) 연자성 페라이트 간섭방지 재료의 제조원가를 효과적으로 절감하였다. 일반적으로 니켈-아연 페라이트 간섭방지 재료가 약 35000위안(RMB)/톤인데, 망간-아연 페라이트 간섭방지 재료는 약 15000위안(RMB)/톤밖에 안 된다.
(2) 우수한 광대역 간섭방지 특성을 구비하고, 저주파에서 고주파에 이르러, 니켈-아연, 마그네슘-아연 재료특성의 장점을 모두 가져 동시에 대체할 수 있다.
(3) 니켈, 카드뮴, 코발트 등 금속원소를 함유하지 않아 환경오염을 일으키지 않고 니켈-아연보다 더욱 친환경적이다.
다음은 구체적인 실시예를 통하여 본 발명에 대한 더욱 상세한 설명을 진행한다.
실시예 1:
광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료에 있어서, 몰 백분율에 따라 삼산화이철 42.05몰%, 사산화망간 32.51몰%, 산화아연 20.35몰%, 산화동 1.68몰%, 산화칼슘 0.41몰%로 구성된다.
그 제조공정은 다음과 같다:
(1) 재료배합 및 혼합: 원료 삼산화이철, 사산화망간, 산화아연을 원추형 재료혼합기에 넣어 균일하게 혼합시키고, 진동식 분쇄기에 넣어 혼합하여, 혼합 분쇄 후의 분말 평균입도가 1.1㎛가 되도록 한다.
(2) 조립: 혼합 분말을 조립장치의 피드빈에 넣고, 조립장치를 가동시켜 롤링압력을 8mPa로 조절하여 롤링한 분말과립을 원기둥상태로 한다.
(3) 예비소결: 회전가마 고온구역의 온도가 900℃까지 올라가면，재료공급기를 가동시켜 0.3m/분의 공급속도로 과립을 균일하게 회전가마에 넣고, 회전가마 노관의 회전속도를 3회전/분으로 설정하며, 과립재료는 회전가마 내에서 나선식으로 나아가 빨간색에서 검정색으로 변하며, 냉각구를 통과한 후 온도가 50℃로 낮아진다.
(4) 조분쇄: 진동식 분쇄기를 가동시키고, 재료공급기를 가동시켜 예비소결한 과립을 진동식 분쇄기에 넣으며, 재료공급속도를 10kg/분으로 조절하고, 분말과립의 입경을 1.0㎛로 조절한다.
(5) 2차 재료 미분쇄: 조분쇄한 분말을 샌드밀에 넣고 순수한 물을 첨가한다. 재료와 물의 비율은 1：0.62. 산화동과 산화칼슘을 첨가하고, 샌딩시간은 60 분이다. 분말은 슬러리 상태로 변하고 분말입경은 1.0㎛로 조절한다. 미분쇄한 슬러리를 슬러리받이에 주입하고, 슬러리받이 내의 용질 중량을 4500kg으로 설정한 후, 10%PVA접착제 450㎏, 분산제 1500ml, 소포제 1000ml를 각각 첨가하여 10 분 믹서 후 예비용으로 준비한다.
(6) 분무 과립화: 압력펌프를 가동시켜 2차 재료 미분쇄한 슬러리를 1.9 mPa의 압력으로 스프레이건 관로를 따라 회전류실에 넣는다. 회전류실 내에서, 슬러리는 와류편 내에서 고속으로 회전하여 자유와류를 형성하고, 스프레이건 노즐을 통하여 슬러리를 분출하며, 건조탑 내에서 무화시킨다. 슬러리가 뜨거운 공기를 만나 대부분 물이 증발되고 과립으로 변한다. 건조탑의 입구온도를 300℃로 조절하고, 출구온도를 150℃로 조절하며, 과립 입경은 60목이다.
(7) 3차 재료배합, 검사포장: 분무 과립화한 과립에 스테아르산 아연0.2%를 첨가하여 재료혼합기에 넣고 3분 혼합한 후, 검사포장한다.
실시예 2 및 실시예 3:
광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료에 있어서, 몰 백분율에 따른 구체적인 배합 구성은 아래의 표 1과 같다.
망간-아연 페라이트 재료의 배합구성
삼산화이철 사산화망간 산화아연 산화동 산화칼슘
실시예 2 44.05몰% 34.01몰% 20.23몰% 1.36몰% 0.35몰%
실시예 3 46.05몰% 32.51몰% 20.13몰% 1.05몰% 0.26몰%
생산공정흐름은 실시예 1과 기본적으로 동일하며, 구체적인 공정조건은 표 2와 같다.
망간-아연 페라이트 재료의 제조공정

재료배합 및 혼합
조립
회전가마
조분쇄
분말 평균입도(㎛) 롤링압력
(mPa)		 고온구역온도(℃) 회전가마 노관 회전속도
(회전/분)		 냉각구
온도
(℃)		 재료공급속도(kg/분) 분말
입경
(㎛)
실시예 2 1.2 9.5 910 4 55 11 1.75
실시예 3 1.3 11 920 5 60 12 2.5

2차 재료 미분쇄 분무 과립화 3차 재료배합
샌딩시간(분) 분말입경(㎛) 믹서시간(분) 압력펌프압력
(mPa)		 건조탑입구온도(℃) 건조탑출구온도(℃) 과립 입경
(목)		 혼합
시간
(분)
실시예 2 75 1.125 12.5 1.95 325 160 120 4
실시예 3 90 1.25 15 2.0 350 170 200 5
상기 실시예에서 사용되는 분산제는 자성재료 전용분산제로서, 모델은 BWY-507이고, 제조업체는 절강성 린안 웨양 조제유한회사이다. 소포제는 n-옥틸알코올이고, 함량이 98.0%보다 크거나 같으며, 제조업체는 장쑤 의싱시 휘황 화학시제공장이다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 제조절차는,
    (1) 재료배합 및 혼합: 원료 삼산화이철, 사산화망간, 산화아연을 원추형 재료혼합기에 넣어 균일하게 혼합시키고, 진동식 분쇄기에 넣어 혼합하여, 혼합 분쇄 후의 분말 평균입도가 1.1 내지 1.3㎛이 되도록 하며;
    (2) 조립: 혼합 분말을 조립장치의 피드빈에 넣고, 조립장치를 가동시켜 롤링압력을 8 내지 11mPa로 조절하여 롤링한 분말과립을 원기둥상태로 하고;
    (3) 예비소결: 회전가마 고온구역의 온도가 900 내지 920℃까지 올라가면，재료공급기를 가동시켜 0.3 m/분의 공급속도로 과립을 균일하게 회전가마에 넣고, 회전가마 노관의 회전속도를 3 내지 5 회전/분으로 설정하며, 과립재료는 회전가마 내에서 나선식으로 나아가 빨간색에서 검정색으로 변하며, 냉각구를 통과한 후 온도가 50 내지 60℃로 낮아지고;
    (4) 조분쇄: 진동식 분쇄기를 가동시키고, 재료공급기를 가동시켜 예비소결한 과립을 진동식 분쇄기에 넣고, 재료공급속도를 10 내지 12 kg/분으로 조절하며;
    (5) 2차 재료 미분쇄: 조분쇄한 분말을 샌드밀에 넣고 순수한 물을 첨가하고, 재료와 물의 비율은 1：0.62. 산화동과 산화칼슘을 첨가하고, 샌딩시간은 60 내지 90 분이며; 분말은 슬러리 상태로 변하고 분말입경은 1.0 내지 1.25㎛로 조절하고; 미분쇄한 슬러리를 슬러리받이에 주입한 후, PVA접착제, 분산제, 소포제를 각각 첨가하여 10 내지 15 분 믹서 후 예비용으로 준비하며;
    (6) 분무 과립화: 압력펌프를 가동시켜 2차 재료 미분쇄한 슬러리를 1.9 내지 2.0 mPa의 압력으로 스프레이건 관로를 따라 회전류실에 넣고; 회전류실 내에서, 슬러리는 와류편 내에서 고속으로 회전하여 자유와류를 형성하고, 스프레이건 노즐을 통하여 슬러리를 분출하며, 건조탑 내에서 무화시키며; 슬러리가 뜨거운 공기를 만나 대부분 물이 증발되고 과립으로 변하고;
    (7) 3차 재료배합, 검사포장: 분무 과립화한 과립에 스테아르산 아연을 첨가하여 재료혼합기에 넣고 3 내지 5 분 혼합한 후, 검사포장하며;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조분쇄한 분말과립의 입경은 1.0 내지 2.5㎛로 조절하는 것을 특징으로 하는 광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 2차 재료 미분쇄 중의 슬러리받이 내의 용질 중량을 4500kg으로 설정한 후, 10%PVA접착제 450㎏, 분산제 1500ml, 소포제 1000ml를 각각 첨가하는 것을 특징으로 하는 광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료의 제조방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 건조탑의 입구온도를 300 내지 350℃로 조절하고, 출구온도를 140 내지 170℃로 조절하는 것을 특징으로 하는 광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료의 제조방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 분무 과립화한 과립 입경은 60 내지 200㎛, 최대치는 120㎛인 것을 특징으로 하는 광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료의 제조방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 스테아르산 아연의 첨가량은 0.2%인 것을 특징으로 하는 광대역 전자기간섭방지에 사용되는 망간-아연 페라이트 재료의 제조방법.
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