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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