專利名稱：用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁芯的生產(chǎn)方法領(lǐng)域，具體的是ー種用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的軟磁鐵氧體磁芯生產(chǎn)エ藝中，磨加工采用普通的磨床對其進(jìn)行單面輪流磨肖|J，效率低下，而且因?yàn)殍F氧體磁芯是一種脆硬的固態(tài)元件，應(yīng)輕拿輕放，避免撞擊和摔跌，ニ采用傳統(tǒng)的磨削方法，安裝次數(shù)過多，容易導(dǎo)致磁芯損壞，操作麻煩，容易出現(xiàn)尺寸上偏差較大的現(xiàn)象?，F(xiàn)有的軟磁鐵氧體磁芯球磨多數(shù)采用勻速轉(zhuǎn)動的球磨方式，粉料的粒度分布不理想，導(dǎo)致磁性能很難提高。針對球磨機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時破碎效果較好、低速運(yùn)轉(zhuǎn)時研磨效果較好的情況，本產(chǎn)品在不同球磨時間段采用不同的球磨機(jī)轉(zhuǎn)速(球磨初期轉(zhuǎn)速較高，球磨后期轉(zhuǎn)速較低)，使粉料達(dá)到微米級，粒度分布趨于正態(tài)分布，提高了球磨效率和混料的均勻性、球形度。傳統(tǒng)的燒結(jié)エ藝由于燒結(jié)溫度高、能源消耗大非常不利于節(jié)約能源及環(huán)保。通過試驗(yàn)，確定了研發(fā)產(chǎn)品的二次燒結(jié)溫度曲線、燒結(jié)停留時間等最佳エ藝參數(shù)采用低溫?zé)Y(jié)エ藝，調(diào)節(jié)各個階段升溫速率、降溫速率，促進(jìn)材料鐵氧體化，有效控制晶粒尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案
用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，包括以下エ序原料混合、預(yù)燒、球磨、造壓制成型、二次燒結(jié)、磨加工、檢測，其特征在于所述的磨加工エ序中采用一體式磁吸雙面磨床，所述的一體式磁吸雙面磨床，包括輸送平臺一和輸送平臺三，所述的輸送平臺一和輸送平臺三之間固定安裝有砂輪一，所述的砂輪ー上方安裝有輸送平臺ニ，所述的輸送平臺三上方固定安裝有砂輪ニ，所述的砂輪一、ニ上下可調(diào)；所述的輸送平臺一、ニ、三內(nèi)部通過安裝有磁性元件使之分別擁有向下、向上、向下的磁力。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的原料混合エ序中軟磁鐵氧體的主配方(摩爾百分比)為Fe203 51 56mol%、MnO2 22 29mol%、ZnO 20 25mol%,并添加合適的改性雜質(zhì)0. 001 O. 25wt%(其中含有=P2O5 O. 001 O. 005wt%、Ca0O. 01 O. 05wt%、Si02 O. 005 O. 02wt%、Bi203 O. 005 O. 05wt%、Mo03 O. 002 O. 02wt%、Nb2O5 O. 005 O. 02wt%、Ta2O5 O. 01 O. 05wt%、ZrO2 O. 01 O. 05wt%)。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的預(yù)燒エ序中，將原料混合エ序后的原料在800°C 900°C的條件下預(yù)燒I 3小時得到預(yù)燒料。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的球磨エ序中，將預(yù)燒エ序中得到的預(yù)燒料放入振動砂磨機(jī)中，同時加入輔助成分、去離子水(相對于錳鋅鐵氧體材料成分的總量重量百分比)50wt%和聚こ烯醇O. 6 I. Owt%，砂磨O. 5 2小時得漿料；砂磨包括多個階段，各階段砂磨機(jī)的轉(zhuǎn)速先快后慢，第一階段轉(zhuǎn)速為50 100轉(zhuǎn)/分鐘，球磨20 90分鐘,第二階段轉(zhuǎn)速為30 50轉(zhuǎn)/分鐘,球磨30 60分鐘,完成球磨。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的造粒エ序中，是將球磨エ序中得到的衆(zhòng)料通過噴霧造粒機(jī)制成30 100 μ m的顆粒。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的壓制成型エ序中，是將造粒エ序中得到的顆粒裝入漏斗型料筒中，安裝好相應(yīng)的環(huán)形磁芯模具，調(diào)整好合適的壓カ(300kg/cm2)，啟動液壓機(jī)，便可自動進(jìn)行填料、刮平、施壓和脫模，壓制出密度均勻的磁芯毛坯；另外，為了容易脫摸，壓制過程中可以加入硬脂酸鋅O. 03wt%;出模時坯件的密度達(dá)到3g/cm3為宜；壓制坯件的速率為20-25次/分鐘；壓制后毛坯應(yīng)置于干燥、通風(fēng)的環(huán)境中自然晾干48小時左右。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的二次燒結(jié)エ序中，將 成型后的磁芯毛坯放入氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)推板窯內(nèi)，在氧含量為1% 8%的平衡氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1350 1420°C，燒結(jié)時間為2 8小吋。燒結(jié)先以小于300°C /小時的升溫速率由室溫升至1200°C，再以小于100°C /小時的升溫速率由1200°C升至1350 1420°C，然后在1350 1420°C保溫?zé)Y(jié)2 8小時。燒結(jié)降溫是先以小于100°C /小時的降溫速率降溫至1000°C，再以小于250°C /小時的降溫速率降溫至室溫。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的磨加工エ序中，是將二次燒結(jié)エ序中得到的磁芯排列在所述的一體式磁吸雙面磨床的輸送平臺ー上運(yùn)送，至末端時，被所述的輸送平臺ニ吸附，有砂輪一磨削，之后至輸送平臺ニ的末端，由輸送平臺三吸附，磨削另外一面，使之必須的端面的尺寸精確度為±0. 1mm，得到磁芯產(chǎn)品。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的檢測エ序中，分別采用游標(biāo)卡尺、電感自動測量儀、功耗測試儀、磁性參數(shù)自動測量裝置檢測磁芯外形尺寸、電感、功耗和磁性參數(shù)，且需要目測其是否色澤均勻、端面平整、光滑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的磁芯具有高的磁導(dǎo)率，又具有低的損耗因數(shù)，同時還能節(jié)省能源；磁芯色澤均勻，端面平整，表面光潔；
在不同球磨時間段采用不同的球磨機(jī)轉(zhuǎn)速(球磨初期轉(zhuǎn)速較高，球磨后期轉(zhuǎn)速較低)，使粉料達(dá)到微米級，粒度分布趨于正態(tài)分布，提高了球磨效率和混料的均勻性、球形度；采用低溫?zé)Y(jié)エ藝，調(diào)節(jié)各個階段升溫速率、降溫速率，促進(jìn)材料鐵氧體化，可以有效控制晶粒尺寸；
采用低熔點(diǎn)物質(zhì)P2O5-MoO3-Bi2O3摻雜組合。MoO3主要增加晶格內(nèi)的空位，提高晶界的移動能力，從而促進(jìn)晶粒的生長；P205熔點(diǎn)較低(563攝氏度)，促進(jìn)液相燒結(jié)，降低了材料的燒結(jié)溫度；Bi203降低氣孔率，促進(jìn)晶粒的生長及快速致密化，顯著提高材料燒結(jié)密度，這些都増大了起始磁導(dǎo)率。在軟磁鐵氧體材料中還采用CaO-SiO2-ZrO2-Nb2O5-Ta2O5摻雜組合，CaO, SiO2都集中在晶粒邊界上，使晶粒邊界增厚，從而在晶界形成了高電阻率的阻擋層，増大材料的晶界電阻率，降低了相對損耗因數(shù)。ZrO2-Nb2O5-Ta2O5使磁晶各向異性常數(shù)和飽和磁致伸縮系數(shù)減小，得到了較低的溫度系數(shù)，改善了起始磁導(dǎo)率溫度特性。


圖I為本發(fā)明一體式雙面磁吸磨床的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的エ藝路線圖。
具體實(shí)施例方式參見附圖，用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，包括以下エ序原料混合、預(yù)燒、球磨、造壓制成型、二次燒結(jié)、磨加工、檢測，磨加工エ序中采用一體式磁吸雙面磨床，所述的一體式磁吸雙面磨床，包括輸送平臺一 I和輸送平臺三3，所述的輸送平臺一 I和輸送平臺三3之間固定安裝有砂輪ー 4，所述的砂輪ー 4上方安裝有輸送平臺ニ 2，所述的輸送平臺三3上方固定安裝有砂輪ニ 5，所述的砂輪ー 4、ニ 5上下可調(diào)；所述的輸送平臺一 I、ニ 2、三3內(nèi)部通過安裝有磁性元件使之分別擁有向下、向上、向下的磁力。 所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的原料混合エ序中軟磁鐵氧體的主配方(摩爾百分比)為Fe203 51 56mol%、MnO2 22 29mol%、ZnO 20 25mol%,并添加合適的改性雜質(zhì)0. 001 O. 25wt%(其中含有=P2O5 O. 001 O. 005wt%、Ca0
O.01 O. 05wt%、Si02 O. 005 O. 02wt%、Bi203 O. 005 O. 05wt%、Mo03 O. 002 O. 02wt%、Nb2O5 O. 005 O. 02wt%、Ta2O5 O. 01 O. 05wt%、ZrO2 O. 01 O. 05wt%)。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的預(yù)燒エ序中，將原料混合エ序后的原料在800°C 900°C的條件下預(yù)燒I 3小時得到預(yù)燒料。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的球磨エ序中，將預(yù)燒エ序中得到的預(yù)燒料放入振動砂磨機(jī)中，同時加入輔助成分、去離子水(相對于錳鋅鐵氧體材料成分的總量重量百分比)50wt%和聚こ烯醇O. 6 I. 0wt%，砂磨O. 5 2小時得漿料；砂磨包括多個階段，各階段砂磨機(jī)的轉(zhuǎn)速先快后慢，第一階段轉(zhuǎn)速為50 100轉(zhuǎn)/分鐘，球磨20 90分鐘,第二階段轉(zhuǎn)速為30 50轉(zhuǎn)/分鐘,球磨30 60分鐘,完成球磨。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的造粒エ序中，是將球磨エ序中得到的衆(zhòng)料通過噴霧造粒機(jī)制成30 100 μ m的顆粒。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的壓制成型エ序中，是將造粒エ序中得到的顆粒裝入漏斗型料筒中，安裝好相應(yīng)的環(huán)形磁芯模具，調(diào)整好合適的壓カ(300kg/cm2)，啟動液壓機(jī)，便可自動進(jìn)行填料、刮平、施壓和脫模，壓制出密度均勻的磁芯毛坯。另外，為了容易脫摸，壓制過程中可以加入硬脂酸鋅O. 03wt%;出模時坯件的密度達(dá)到3g/cm3為宜；壓制坯件的速率為20-25次/分鐘；壓制后毛坯應(yīng)置于干燥、通風(fēng)的環(huán)境中自然晾干48小時左右。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的二次燒結(jié)エ序中，將成型后的磁芯毛坯放入氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)推板窯內(nèi)，在氧含量為1% 8%的平衡氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1350 1420°C，燒結(jié)時間為2 8小吋。燒結(jié)先以小于300°C /小時的升溫速率由室溫升至1200°C，再以小于100°C /小時的升溫速率由1200°C升至1350 1420°C，然后在1350 1420°C保溫?zé)Y(jié)2 8小時。燒結(jié)降溫是先以小于100°C /小時的降溫速率降溫至1000°C，再以小于250°C /小時的降溫速率降溫至室溫。所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的磨加工エ序中，是將二次燒結(jié)エ序中得到的磁芯排列在所述的一體式磁吸雙面磨床的輸送平臺ー上運(yùn)送，至末端時，被所述的輸送平臺ニ 2吸附，有砂輪ー 4磨削，之后至輸送平臺ニ 2的末端，由輸送平臺三3吸附，磨削另外一面，使之必須的端面的尺寸精確度為±0. 1mm，得到磁芯產(chǎn)品。
所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的檢測エ序中，分別采用游標(biāo)卡尺、電感自動測量儀、功耗測試儀、磁性參數(shù)自動測量裝置檢測磁芯外形尺寸、電感、功耗和磁性參數(shù)，且需要目測其是否色澤均勻、端面平整、光滑。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，包括以下エ序原料混合、預(yù)燒、球磨、造壓制成型、二次燒結(jié)、磨加工、檢測，其特征在于所述的磨加工エ序中采用一體式磁吸雙面磨床；所述的一體式磁吸雙面磨床，包括輸送平臺一和輸送平臺三，所述的輸送平臺一和輸送平臺三之間固定安裝有砂輪一，所述的砂輪ー上方安裝有輸送平臺ニ，所述的輸送平臺三上方固定安裝有砂輪ニ，所述的砂輪一、ニ上下可調(diào)；所述的輸送平臺一、ニ、三內(nèi)部通過安裝有磁性元件使之分別擁有向下、向上、向下的磁力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的原料混合エ序中軟磁鐵氧體的主配方(摩爾百分比)為=Fe2O3 51 56mol%、Mn02 2 2 29mol%、ZnO 20 25mol%,并添加合適的改性雜質(zhì)0. 001 O. 25wt% (其中含有P205 O. 001 O. 005wt%> CaO O. 01 O. 05wt%> SiO2 O. 005 O. 02wt%> Bi2O3 O. 005 O. 05wt%> MoO3O. 002 O. 02wt%、Nb205 O. 005 O. 02wt%、Ta205 O. 01 O. 05wt%>Zr02 O. 01 O. 05wt%)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的預(yù)燒エ序中，將原料混合エ序后的原料在800°C 900°C的條件下預(yù)燒I 3小時得到預(yù)燒料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的球磨エ序中，將預(yù)燒エ序中得到的預(yù)燒料放入振動砂磨機(jī)中，同時加入輔助成分、去離子水(相對于錳鋅鐵氧體材料成分的總量重量百分比)50wt%和聚こ烯醇O. 6 I. 0wt%，砂磨O. 5 2小時得漿料；砂磨包括多個階段，各階段砂磨機(jī)的轉(zhuǎn)速先快后慢，第一階段轉(zhuǎn)速為50 100轉(zhuǎn)/分鐘，球磨20 90分鐘，第二階段轉(zhuǎn)速為30 50轉(zhuǎn)/分鐘，球磨30 60分鐘，完成球磨。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的造粒エ序中，是將球磨エ序中得到的漿料通過噴霧造粒機(jī)制成30 100 μ m的顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的壓制成型エ序中，是將造粒エ序中得到的顆粒裝入漏斗型料筒中，安裝好相應(yīng)的環(huán)形磁芯模具，調(diào)整好合適的壓力(300kg/cm2)，啟動液壓機(jī)，便可自動進(jìn)行填料、刮平、施壓和脫模，壓制出密度均勻的磁芯毛坯；另外，為了容易脫摸，壓制過程中可以加入硬脂酸鋅O. 03wt%;出模時坯件的密度達(dá)到3g/cm3為宜；壓制坯件的速率為20-25次/分鐘；壓制后毛坯應(yīng)置于干燥、通風(fēng)的環(huán)境中自然晾干48小時左右。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的二次燒結(jié)エ序中，將成型后的磁芯毛坯放入氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)推板窯內(nèi)，在氧含量為1% 8%的平衡氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1350 1420°C，燒結(jié)時間為2 8小時；燒結(jié)先以小于300°C /小時的升溫速率由室溫升至1200°C，再以小于100°C /小時的升溫速率由1200°C升至1350 1420°C，然后在1350 1420°C保溫?zé)Y(jié)2 8小時；燒結(jié)降溫是先以小于100°C /小時的降溫速率降溫至1000°C，再以小于250°C /小時的降溫速率降溫至室溫。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的磨加エエ序中，是將二次燒結(jié)エ序中得到的磁芯排列在所述的一體式磁吸雙面磨床的輸送平臺ー上運(yùn)送，至末端時，被所述的輸送平臺ニ吸附，有砂輪一磨削，之后至輸送平臺ニ的末端，由輸送平臺三吸附，磨削另外一面，使之必須的端面的尺寸精確度為±0. 1mm，得到磁芯產(chǎn)品O
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的檢測エ序中，分別采用游標(biāo)卡尺、電感自動測量儀、功耗測試儀、磁性參數(shù)自動測量裝置檢測磁 芯外形尺寸、電感、功耗和磁性參數(shù)，且需要目測其是否色澤均勻、端面平整、光滑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯的方法，包括以下工序原料混合、預(yù)燒、球磨、造壓制成型、二次燒結(jié)、磨加工、檢測，磨加工工序中采用一體式磁吸雙面磨床。采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的磁芯具有高的磁導(dǎo)率，又具有低的損耗因數(shù)，同時還能節(jié)省能源；磁芯色澤均勻，端面平整，表面光潔；提高了球磨效率和混料的均勻性、球形度；采用低溫?zé)Y(jié)工藝，調(diào)節(jié)各個階段升溫速率、降溫速率，促進(jìn)材料鐵氧體化，可以有效控制晶粒尺寸；改善了起始磁導(dǎo)率溫度特性。
文檔編號B24B31/06GK102643083SQ201210096228
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者劉京州, 張忠仁, 徐杰, 曾性儒, 楊從會, 王玉志, 黃國祥 申請人:天長市昭田磁電科技有限公司