專利名稱：用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法
技術領域：
本發明涉及磁芯的生產方法領域，具體的是ー種用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法。
背景技術：
現有的軟磁鐵氧體磁芯生產エ藝中，磨加工采用普通的磨床對其進行單面輪流磨肖|J，效率低下，而且因為鐵氧體磁芯是一種脆硬的固態元件，應輕拿輕放，避免撞擊和摔跌，ニ采用傳統的磨削方法，安裝次數過多，容易導致磁芯損壞，操作麻煩，容易出現尺寸上偏差較大的現象。現有的軟磁鐵氧體磁芯球磨多數采用勻速轉動的球磨方式，粉料的粒度分布不理想，導致磁性能很難提高。針對球磨機高速運轉時破碎效果較好、低速運轉時研磨效果較好的情況，本產品在不同球磨時間段采用不同的球磨機轉速(球磨初期轉速較高，球磨后期轉速較低)，使粉料達到微米級，粒度分布趨于正態分布，提高了球磨效率和混料的均勻性、球形度。傳統的燒結エ藝由于燒結溫度高、能源消耗大非常不利于節約能源及環保。通過試驗，確定了研發產品的二次燒結溫度曲線、燒結停留時間等最佳エ藝參數采用低溫燒結エ藝，調節各個階段升溫速率、降溫速率，促進材料鐵氧體化，有效控制晶粒尺寸。

發明內容
本發明提供了一種用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法。本發明的技術方案
用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，包括以下エ序原料混合、預燒、球磨、造壓制成型、二次燒結、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；所述的輸送平臺一、ニ、三內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%)。所述的用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的預燒エ序中，將原料混合エ序后的原料在800°C 900°C的條件下預燒I 3小時得到預燒料。所述的用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的球磨エ序中，將預燒エ序中得到的預燒料放入振動砂磨機中，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，各階段砂磨機的轉速先快后慢，第一階段轉速為50 100轉/分鐘，球磨20 90分鐘,第二階段轉速為30 50轉/分鐘,球磨30 60分鐘,完成球磨。所述的用于生產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料通過噴霧造粒機制成30 100 μ m的顆粒。所述的用于生產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，安裝好相應的環形磁芯模具，調整好合適的壓カ(300kg/cm2)，啟動液壓機，便可自動進行填料、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到3g/cm3為宜；壓制坯件的速率為20-25次/分鐘；壓制后毛坯應置于干燥、通風的環境中自然晾干48小時左右。所述的用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的二次燒結エ序中，將 成型后的磁芯毛坯放入氮氣氣氛保護推板窯內，在氧含量為1% 8%的平衡氣氛中燒結，燒結溫度為1350 1420°C，燒結時間為2 8小吋。燒結先以小于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保溫燒結2 8小時。燒結降溫是先以小于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，得到磁芯產品。所述的用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的檢測エ序中，分別采用游標卡尺、電感自動測量儀、功耗測試儀、磁性參數自動測量裝置檢測磁芯外形尺寸、電感、功耗和磁性參數，且需要目測其是否色澤均勻、端面平整、光滑。本發明的優點
采用本發明方法生產的磁芯具有高的磁導率，又具有低的損耗因數，同時還能節省能源；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轉速(球磨初期轉速較高，球磨后期轉速較低)，使粉料達到微米級，粒度分布趨于正態分布，提高了球磨效率和混料的均勻性、球形度；采用低溫燒結エ藝，調節各個階段升溫速率、降溫速率，促進材料鐵氧體化，可以有效控制晶粒尺寸；
采用低熔點物質P2O5-MoO3-Bi2O3摻雜組合。MoO3主要增加晶格內的空位，提高晶界的移動能力，從而促進晶粒的生長；P205熔點較低(563攝氏度)，促進液相燒結，降低了材料的燒結溫度；Bi203降低氣孔率，促進晶粒的生長及快速致密化，顯著提高材料燒結密度，這些都増大了起始磁導率。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。ZrO2-Nb2O5-Ta2O5使磁晶各向異性常數和飽和磁致伸縮系數減小，得到了較低的溫度系數，改善了起始磁導率溫度特性。


圖I為本發明一體式雙面磁吸磨床的結構示意圖。圖2為本發明的エ藝路線圖。
具體實施例方式參見附圖，用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，包括以下エ序原料混合、預燒、球磨、造壓制成型、二次燒結、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；所述的輸送平臺一 I、ニ 2、三3內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%)。所述的用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的預燒エ序中，將原料混合エ序后的原料在800°C 900°C的條件下預燒I 3小時得到預燒料。所述的用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的球磨エ序中，將預燒エ序中得到的預燒料放入振動砂磨機中，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，各階段砂磨機的轉速先快后慢，第一階段轉速為50 100轉/分鐘，球磨20 90分鐘,第二階段轉速為30 50轉/分鐘,球磨30 60分鐘,完成球磨。所述的用于生產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料通過噴霧造粒機制成30 100 μ m的顆粒。所述的用于生產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，安裝好相應的環形磁芯模具，調整好合適的壓カ(300kg/cm2)，啟動液壓機，便可自動進行填料、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到3g/cm3為宜；壓制坯件的速率為20-25次/分鐘；壓制后毛坯應置于干燥、通風的環境中自然晾干48小時左右。所述的用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的二次燒結エ序中，將成型后的磁芯毛坯放入氮氣氣氛保護推板窯內，在氧含量為1% 8%的平衡氣氛中燒結，燒結溫度為1350 1420°C，燒結時間為2 8小吋。燒結先以小于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保溫燒結2 8小時。燒結降溫是先以小于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，得到磁芯產品。
所述的用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的檢測エ序中，分別采用游標卡尺、電感自動測量儀、功耗測試儀、磁性參數自動測量裝置檢測磁芯外形尺寸、電感、功耗和磁性參數，且需要目測其是否色澤均勻、端面平整、光滑。
權利要求
1.一種用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，包括以下エ序原料混合、預燒、球磨、造壓制成型、二次燒結、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；所述的輸送平臺一、ニ、三內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.根據權利要求I所述的用于生產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.根據權利要求I所述的用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的預燒エ序中，將原料混合エ序后的原料在800°C 900°C的條件下預燒I 3小時得到預燒料。
4.根據權利要求I所述的用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的球磨エ序中，將預燒エ序中得到的預燒料放入振動砂磨機中，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，各階段砂磨機的轉速先快后慢，第一階段轉速為50 100轉/分鐘，球磨20 90分鐘，第二階段轉速為30 50轉/分鐘，球磨30 60分鐘，完成球磨。
5.根據權利要求I所述的用于生產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制成30 100 μ m的顆粒。
6.根據權利要求I所述的用于生產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，安裝好相應的環形磁芯模具，調整好合適的壓力(300kg/cm2)，啟動液壓機，便可自動進行填料、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到3g/cm3為宜；壓制坯件的速率為20-25次/分鐘；壓制后毛坯應置于干燥、通風的環境中自然晾干48小時左右。
7.根據權利要求I所述的用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的二次燒結エ序中，將成型后的磁芯毛坯放入氮氣氣氛保護推板窯內，在氧含量為1% 8%的平衡氣氛中燒結，燒結溫度為1350 1420°C，燒結時間為2 8小時；燒結先以小于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保溫燒結2 8小時；燒結降溫是先以小于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.根據權利要求I所述的用于生產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，得到磁芯產品O
9.根據權利要求I所述的用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，其特征在于所述的檢測エ序中，分別采用游標卡尺、電感自動測量儀、功耗測試儀、磁性參數自動測量裝置檢測磁 芯外形尺寸、電感、功耗和磁性參數，且需要目測其是否色澤均勻、端面平整、光滑。
全文摘要
本發明公開了一種用于生產軟磁鐵氧體磁芯的方法，包括以下工序原料混合、預燒、球磨、造壓制成型、二次燒結、磨加工、檢測，磨加工工序中采用一體式磁吸雙面磨床。采用本發明方法生產的磁芯具有高的磁導率，又具有低的損耗因數，同時還能節省能源；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；采用低溫燒結工藝，調節各個階段升溫速率、降溫速率，促進材料鐵氧體化，可以有效控制晶粒尺寸；改善了起始磁導率溫度特性。
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 優先權日2012年4月1日
發明者劉京州, 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