CN101488389B

CN101488389B - 一种磁芯的制造方法

Info

Publication number: CN101488389B
Application number: CN2008100011602A
Authority: CN
Inventors: 李明山
Original assignee: Ke Cuan
Current assignee: ZHEJIANG NBTM KEDA MAGNETOELECTRICITY CO.,LTD.
Priority date: 2008-01-18
Filing date: 2008-01-18
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2028-01-18
Also published as: CN101488389A

Abstract

本发明提供了一种新型磁芯的制造方法，属于粉末冶金技术，尤其是特别适合于100～2000赫兹之间交变电场中使用的软磁铁芯，它有以下几个优点：1、饱和磁感应强度较高，能控制在8000～14000高斯；2、损耗较低，在400赫兹的情况下与厚度为0.5毫米的无取向硅钢片相比较，减少铁损70％左右，在400赫兹的情况下与厚度为0.35毫米的无取向硅钢片相比较，减少铁损50％左右，本产品在400赫兹的情况下与铁氧体、铁粉芯相比较，铁损程度接近于铁氧体，比铁粉芯铁损小很多；3、耐温较高，可达800℃；4、烧结过程中变形程度微小；5、可机加工，能够线切割、切削、研磨等。

Description

一种磁芯的制造方法

技术领域

本发明属于粉末冶金技术，提供了一种铁芯的制造方法，特别适合在100～2000赫兹的交流电场中使用的一种磁芯。

背景技术

如果，在直流电场中使用的铁芯应该选择电工铁为较好；在交流电的频率为60赫兹以内的场所中使用的铁芯应该选择硅钢片为较好；在交流电的频率为10000赫兹以上100000赫兹以下的场所中使用的铁芯应该选择铁粉芯、铁硅铝为较好；在交流电的频率为100000赫兹以上的场所使用的铁芯应该选泽铁氧体为较好。

本发明面临需要做一个100～2000赫兹范围的高速电动机。

厚度为0.5毫米或0.35毫米无取向硅钢片的饱和磁感应强度高达16800高斯，铁损的情况是在公频时还好，频率上升至400赫兹的时候，它们的铁损上升好多倍。

铁粉芯的饱和磁感应强度一般约为9000～11000高斯，在100～2000赫兹的交变电场中铁损很大，另一方面，耐温一般在125～200摄氏度。如果，用它来做电动机定子，遇到线绕组故障，因为耐温过低而不能维修再生，故不能采纳它。

如果，用硅钢片或铁粉芯来做100～2000赫兹范围的高速电动机的话，电动机工作时很多的一部分能源在铁损上消耗掉。

铁硅铝的情况是这样的，它的饱和磁感应强度一般约为5000～9000高斯，铁损还较低，但它的材质机械强度过低，故不能采纳。

铁氧体的饱和磁感应强度约为2700～4200高斯，铁损情况相当良好，可是，第一个缺点是，它的饱和磁感应强度太低，用它来做高速电动机，体积太庞大；第二个缺点是，它在烧结过程中变形较严重；第三个缺点是，不能线切割，不宜切削等。

发明内容

本发明的目的为了提供特别适合于100～2000赫兹之间交变电场中使用的一种磁芯，它有以下几种优点。

1.饱和磁感应强度较高，能控制在8000～14000高斯；

2.损耗较低。在400赫兹的情况下与厚度为0.5毫米的无取向硅钢片相比较，降低铁损70％左右。在400赫兹的情况下与厚度为0.35毫米的无取向硅钢片相比较，减少铁损50％左右。本产品在400赫兹的情况下与铁氧体、铁粉芯相比较，铁损程度接近于铁氧体，比铁粉芯损耗小很多；

3.耐温较高，低温类型磁芯可达500摄氏度；高温类型磁芯可达800摄氏度；

4.烧结过程中变形程度微小；

5.可机加工，能够线切割、切削、研磨等。

具体实施方式

本发明是这样实现的

第一步骤

1.-100～-300目的纯铁粉75～90wt％；2.粒径为0.75～2微米的氧化铁粉7～26wt％；3.-100～-200目的氧化硼或硼砂2～8wt％；4.脱模作用的硬脂酸锌或硬脂酸钙为-200～-300目的0.25～0.49wt％。把以上的原料放在搅拌机里搅拌均匀。

第二步骤

利用模具以8～23吨/平方厘米的压力压制成型。

第三步骤

一、通常环境下，在60～200分钟内，逐渐升温，升温至400～950摄氏度，保持20～180分钟，然后自然冷却。

二、也可在惰性气氛保护或真空的环境中，在30～200分钟内，逐渐升温，使烧结温度控制在400～950摄氏度之间，保持温度的时间为20～250分钟，然后自然冷却。

第四步骤

经过表面处理，除去水分，预热，喷油漆，烘干，筛选，经过检测，最终成为成品。

第五步骤

用本发明的磁芯做电动机定子的时候，每件定子铁芯的厚度可设计为5～60毫米，叠加成足够厚度的定子。如果，液压成型机的压力不够大时，每片可做成1/2，1/3或1/6，然后拼成圆型，再叠加成足够厚度的电动机定子。

发明效果

一、本发明是一种磁芯，与铁氧体相比较：1.克服了铁氧体烧结时变形的缺点；2.改进了铁氧体不能够线切割，不宜切削、不宜机加工的弊病；3.利用本产品在100～2000赫兹的交变电场中使用，与铁氧体相比较，体积可缩小至1/2或1/3，这样不仅就有条件完全可能最大幅度地缩小使电子或电器产品的总设计体积，而且能够节省很多磁芯的成本与较昂贵的电磁线的成本，还可实现轻量化。

二、本发明的磁芯与铁硅铝相比较：1.能够缩小体积为1/2；2.铁硅铝的机械强度似与红砖相像。本发明的磁芯，机械强度与生铸铁相像，本发明的磁芯大幅度增强了机械强度。

三、本发明的磁芯与铁粉芯相比较：1.铁粉芯的耐温是125～200摄氏度，本发明的磁芯耐温是500～800摄氏度。本发明的磁芯大幅度提高了耐温，使产品添加了原电磁线烧毁后经维修可再生的能力；2.能够缩小体积为10％～20％；3.节省大量电能源。在400赫兹的交变电场中使用时，与铁粉芯相比较，可降低铁损70％左右。

四、本发明的磁芯与节能电动机上使用的厚度为0.5毫米的硅钢片相比较，在400赫兹的交变电场中使用时，降低铁损70％左右。提高使用频率的时候，节约电能的效率更加显著。

五、本发明的磁芯与节能电动机上使用的厚度为0.35毫米的硅钢片相比较，在400赫兹的交变电场中使用时，降低铁损50％左右。提高使用频率的时候，节能率更加显著。

Claims

1.一种磁芯的制造方法，按重量百分比计算，铁粉75～90wt％；氧化铁粉10～20wt％；硼砂2～8wt％；脱模剂0.25～0.45wt％的比例进行配料；在没有气氛保护的通常环境中，在60～200分钟内逐渐升温，使烧结温度控制在700～950℃之间，保持温度的时间为20～180分钟；在惰性气氛保护或真空的环境中，在30～200分钟内，逐渐升温，使烧结温度控制在700～950℃之间，保持温度的时间为20～250分钟。

2.一种磁芯的制造方法，按重量百分比计算，铁粉75～90wt％；氧化铁粉10～20wt％；氧化硼2～8wt％；脱模剂0.25～0.45wt％的比例进行配料；在没有气氛保护的通常环境中，在60～200分钟内逐渐升温，使烧结温度控制在400～600℃之间，保持温度的时间为20～180分钟；在惰性气氛保护或真空的环境中，在30～200分钟内，逐渐升温，使烧结温度控制在400～600℃之间，保持温度的时间为20～250分钟。

3.一种磁芯的制造方法，原料的配比为按重量百分比计算，铁粉75～90wt％；氧化铁粉10～20wt％；氧化硼或硼砂2～8wt％；脱模剂0.25～0.49wt％的比例进行配料的前提下，掺加其一种或多种其它补充料的总数量，按重量百分比计算，不足以5wt％的比例进行配料；使用硼砂时，在没有气氛保护的通常环境中，在60～200分钟内逐渐升温，使烧结温度控制在700～950℃之间，保持温度的时间为20～180分钟；在惰性气氛保护或真空的环境中，在30～200分钟内，逐渐升温，使烧结温度控制在700～950℃之间，保持温度的时间为20～250分钟；使用氧化硼时，在没有气氛保护的通常环境中，在60～200分钟内逐渐升温，使烧结温度控制在400～600℃之间，保持温度的时间为20～180分钟；在惰性气氛保护或真空的环境中，在30～200分钟内，逐渐升温，使烧结温度控制在400～600℃之间，保持温度的时间为20～250分钟。