本发明的目的在于提供一种18k锰锌铁氧体磁粉磁芯的制造方法,科学合理,简单 易行。
本发明所述的18k锰锌铁氧体磁粉磁芯的制造方法,包括配料、溶解、沉淀、预烧、
粉碎、成型和烧成,其特征在于将铁皮、
电解锰、锌锭按摩尔百分比为Fe2O3 51.8~53 %、MnO 25~27%和ZnO 20~22%的配料比例进行配料,将铁皮、锌锭、电解锰依次放 入稀
硫酸中溶解获得工作液,稀硫酸中硫酸与水的重量比为1∶6.5~6.8,摩尔浓度为 2.6~2.7mol%,将工作液注入到
碳酸氢铵溶液和
氨水溶液组成的沉淀剂中进行沉淀,控 制溶液PH值在6.8~7.2,将沉淀物依次经过甩干、漂洗、烘干,然后将烘干后的料粉轧 成片在800~1000℃的温度下预烧,再将预烧料放入
球磨机中
研磨混合,并加入预烧料重 量的0.01~0.1%V2O5、0.01~0.1%Bi2O3和0.01~0.1%CaCO3添加剂,将研磨混合后的 料浆进行喷雾
造粒,然后经
压制成型后烧成制得。
本发明中:
适宜的沉淀剂的配制关系为:碳酸氢铵溶液的
密度为1.4~1.42g/ml,工作液与碳 酸氢铵溶液的比例为1∶1,氨水溶液的密度为0.918~0.924g/ml,工作液与氨水溶液 的比例为1∶0.15。
球
磨料的颗粒平均粒径控制在0.8~1.2μ,较好的造粒要求为:喷雾造粒的颗粒平均 粒径为5~11μ,含水重量百分比为0.2~0.3%,颗粒的松装密度为1.3~1.5g/cm3,颗 粒的安息
角度≤35°。
成型压
力为0.9~1.2T/cm2,压制坯体密度为3~3.2g/cm3。
压制后的成型坯体经装钵后放在
真空炉中进行烧成。
烧成制度采用回火式烧成方法,即在高温降温后有一次温度回升处理,一次为升温、 预保温、升温、保温、降温、回火升温、降温,降温过程按照常规要求保持平衡氧分压。
具体烧成制度控制为:
室温至1270~1290℃ 升温速度95~105℃/h;
1270~1290℃ 保温时间0.9~1.1h;
1270~1290℃至1410~1430℃ 升温速度60~80℃/h;
1410~1430℃ 保温时间6.5~7.5h;
保持在平衡氧分压下降温至1210~1230℃;
1210~1230℃至1390~1410℃,回火升温速度60~80℃/h;
保持平衡氧分压自然降温。
本发明制造方法科学合理,简单易行,合理选料配料,并添加V2O5.Bi2O3.CaCO3改 善材料频率特性、损耗特性,调整烧成工艺,制备了磁导率达18K,
居里温度达120℃, 使用频率达100KHz的锰锌铁氧体磁粉磁芯材料,满足了通讯、通信、数字、网络技术中 所用电感器件具有高磁导率、高频特性的要求。
附图说明
图1、本发明工艺流程
框图。
下面结合
实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述的18k锰锌铁氧体磁粉磁芯的制造方法,包括配料、溶解、沉淀、预烧、 粉碎、成型和烧成,具体工艺过程为:
将铁皮、电解锰、锌锭按摩尔百分比为Fe2O3 52.5%、MnO 26.5%和ZnO 21.0%的 配料比例进行配料,将铁皮、锌锭、电解锰依次放入稀硫酸中溶解获得工作液,稀硫酸 中硫酸与水的重量比为1∶6.6,摩尔浓度为2.6mol%。
将工作液注入到碳酸氢铵溶液和氨水溶液组成的沉淀剂中进行沉淀,碳酸氢铵溶液 的密度为1.41g/ml,工作液与碳酸氢铵溶液的比例为1∶1,氨水溶液的密度为0.920 g/ml,工作液与氨水溶液的比例为1∶0.15;控制溶液PH值在6.8~7.0,将沉淀物依次 经过常规甩干、漂洗、烘干。将烘干后的料粉轧成片在850~950℃的温度下预烧。
再将预烧料放入球磨机中研磨混合,并加入预烧料重量的0.05%V2O5、0.04%Bi2O3 和0.03%CaCO3添加剂,球磨料的颗粒平均粒径控制在0.8~1.2μ,将研磨混合后的料浆 进行喷雾造粒,喷雾造粒的颗粒平均粒径为5~11μ,含水重量百分比为0.25%,颗粒的 松装密度为1.4g/cm3,颗粒的安息角度≤35°。
将喷雾颗粒料装入模具压制成型,成型压力为1T/cm2,压制坯体密度为3.1g/cm3。
将压制后的成型坯体经装钵后放在真空炉中进行烧成,烧成制度为:
室温至1280℃ 升温速度100℃/h;
1280℃ 保温时间1h;
1280℃至1420℃ 升温速度70℃/h;
1420℃ 保温时间7h;
保持在平衡氧分压下降温至1220℃;
1220℃至1400℃,回火升温速度70℃/h;
保持平衡氧分压自然降温,降低到200℃以下产品出炉。
用成型的T18×8×5环型磁芯进行性能测试,检测结果见表1。
表1、性能测试一览表
说明:关于18K锰锌铁氧体材料的初始磁导率,依据国际、国内各生产厂家所提供的 产品目录,初始磁导率大于或等于10K的材料,其判定范围一般为±30%,18K锰锌铁氧 体材料的初始磁导率范围一般在12600~23400,试样1~5均在其范围之内。
实施例2
本发明所述的18k锰锌铁氧体磁粉磁芯的制造方法,包括配料、溶解、沉淀、预烧、 粉碎、成型和烧成,具体工艺过程为:
将铁皮、电解锰、锌锭按摩尔百分比为Fe2O3 53%、MnO 26%和ZnO 21%的配料比 例进行配料,将铁皮、锌锭、电解锰依次放入稀硫酸中溶解获得工作液,稀硫酸中硫酸 与水的重量比为1∶6.7。
将工作液注入到碳酸氢铵溶液和氨水溶液组成的沉淀剂中进行沉淀,碳酸氢铵溶液 的密度为1.4g/ml,工作液与碳酸氢铵溶液的比例为1∶1,氨水溶液的密度为0.920g/ml, 工作液与氨水溶液的比例为1∶0.15;控制溶液PH值在6.9。
将沉淀物依次经过常规甩干、漂洗、烘干。
将烘干后的料粉轧成片在950~1000℃的温度下预烧。
再将预烧料放入球磨机中研磨混合,并加入预烧料重量的0.09%V2O5、0.05%Bi2O3 和0.05%CaCO3添加剂,球磨料的颗粒平均粒径控制在0.8~1μ,将研磨混合后的料浆进 行喷雾造粒,喷雾造粒的颗粒平均粒径控制为6~10μ,含水重量百分比为0.3%,颗粒 的松装密度为1.35g/cm3,颗粒的安息角度≤35°。
将喷雾颗粒料装入模具压制成型,成型压力为1.2T/cm2,压制坯体密度为3.1g/cm3。
将压制后的成型坯体经装钵后放在真空炉中进行烧成,烧成制度为:
室温至1270℃ 升温速度102℃/h;
1270℃ 保温时间1.1h;
1270℃至1430℃ 升温速度60℃/h;
1430℃ 保温时间6.5h;
保持在平衡氧分压下降温至1210℃;
1230℃至1390℃,回火升温速度65℃/h;
保持平衡氧分压自然降温,降低到200℃以下产品出炉。
实施例3
本发明所述的18k锰锌铁氧体磁粉磁芯的制造方法,包括配料、溶解、沉淀、预烧、 粉碎、成型和烧成,具体工艺过程为:
将铁皮、电解锰、锌锭按摩尔百分比为Fe2O3 52.8%、MnO 25.7%和ZnO 21.5%的 配料比例进行配料,将铁皮、锌锭、电解锰依次放入稀硫酸中溶解获得工作液,稀硫酸 中硫酸与水的重量比为1∶6.8。
将工作液注入到碳酸氢铵溶液和氨水溶液组成的沉淀剂中进行沉淀,碳酸氢铵溶液 的密度为1.42g/ml,工作液与碳酸氢铵溶液的比例为1∶1,氨水溶液的密度为0.9224 g/ml,工作液与氨水溶液的比例为1∶0.15;控制溶液PH值在6.8~7.0。
将沉淀物依次经过常规甩干、漂洗、烘干。
将烘干后的料粉轧成片在850~900℃的温度下预烧。
再将预烧料放入球磨机中研磨混合,并加入预烧料重量的0.05%V2O5、0.06%Bi2O3 和0.05%CaCO3添加剂,球磨料的颗粒平均粒径控制在0.8~1.1μ,将研磨混合后的料浆 进行喷雾造粒,喷雾造粒的颗粒平均粒径控制为5~10μ,含水重量百分比为0.25%,颗 粒的松装密度为1.45g/cm3,颗粒的安息角度≤35°。
将喷雾颗粒料装入模具压制成型,成型压力为1T/cm2,压制坯体密度为3g/cm3。
将压制后的成型坯体经装钵后放在真空炉中进行烧成,烧成制度为:
室温至1290℃ 升温速度98℃/h;
1290℃ 保温时间0.95h;
1290℃至1410℃ 升温速度70℃/h;
1410℃ 保温时间7h;
保持在平衡氧分压下降温至1220℃;
1220℃至1420℃,回火升温速度70℃/h;
保持平衡氧分压自然降温,降低到200℃以下产品出炉。
实施例4
本发明所述的18k锰锌铁氧体磁粉磁芯的制造方法,包括配料、溶解、沉淀、预烧、 粉碎、成型和烧成,具体工艺过程为:
将铁皮、电解锰、锌锭按摩尔百分比为Fe2O3 52.5%、MnO 26%和ZnO 21.5%的配 料比例进行配料,将铁皮、锌锭、电解锰依次放入稀硫酸中溶解获得工作液,稀硫酸中 硫酸与水的重量比为1∶6.6。
将工作液注入到碳酸氢铵溶液和氨水溶液组成的沉淀剂中进行沉淀,碳酸氢铵溶液 的密度为1.41g/ml,工作液与碳酸氢铵溶液的比例为1∶1,氨水溶液的密度为0.921 g/ml,工作液与氨水溶液的比例为1∶0.15;控制溶液PH值在6.9~7.1。
将沉淀物依次经过常规甩干、漂洗、烘干。
将烘干后的料粉轧成片在800~860℃的温度下预烧。
再将预烧料放入球磨机中研磨混合,并加入预烧料重量的0.08%V2O5、0.1%Bi2O3和 0.07%CaCO3添加剂,球磨料的颗粒平均粒径控制在1~1.2μ,将研磨混合后的料浆进行 喷雾造粒,喷雾造粒的颗粒平均粒径控制为5~11μ,含水重量百分比为0.2%,颗粒的 松装密度为1.5g/cm3,颗粒的安息角度≤35°。
将喷雾颗粒料装入模具压制成型,成型压力为1.2T/cm2,压制坯体密度为3.1g/cm3。
将压制后的成型坯体经装钵后放在真空炉中进行烧成,烧成制度为:
室温至1280℃ 升温速度105℃/h;
1280℃ 保温时间1h;
1280℃至1430℃ 升温速度75℃/h;
1430℃ 保温时间6.8h;
保持在平衡氧分压下降温至1210℃;
1210℃至1410℃,回火升温速度65℃/h;
保持平衡氧分压自然降温,降低到200℃以下产品出炉。
实施例5
本发明所述的18k锰锌铁氧体磁粉磁芯的制造方法,包括配料、溶解、沉淀、预烧、 粉碎、成型和烧成,具体工艺过程为:
将铁皮、电解锰、锌锭按摩尔百分比为Fe2O3 52.5%、MnO 26.5%和ZnO 21%的配 料比例进行配料,将铁皮、锌锭、电解锰依次放入稀硫酸中溶解获得工作液,稀硫酸中 硫酸与水的重量比为1∶6.5~6.8。
将工作液注入到碳酸氢铵溶液和氨水溶液组成的沉淀剂中进行沉淀,碳酸氢铵溶液 的密度为1.41g/ml,工作液与碳酸氢铵溶液的比例为1∶1,氨水溶液的密度为0.921 g/ml,工作液与氨水溶液的比例为1∶0.15;控制溶液PH值在6.8~7。
将沉淀物依次经过常规甩干、漂洗、烘干。
将烘干后的料粉轧成片在860~920℃的温度下预烧。
再将预烧料放入球磨机中研磨混合,并加入预烧料重量的0.05%V2O5、0.08%Bi2O3 和0.07%CaCO3添加剂,球磨料的颗粒平均粒径控制在0.9~1.1μ,将研磨混合后的料浆 进行喷雾造粒,喷雾造粒的颗粒平均粒径控制为5~9μ,含水重量百分比为0.3%,颗粒 的松装密度为1.34g/cm3,颗粒的安息角度≤35°。
将喷雾颗粒料装入模具压制成型,成型压力为0.95T/cm2,压制坯体密度为3.1g/cm3。
将压制后的成型坯体经装钵后放在真空炉中进行烧成,烧成制度为:
室温至1270℃ 升温速度95℃/h;
1270℃ 保温时间1.1h;
1290℃至1430℃ 升温速度80℃/h;
1430℃ 保温时间6.5h;
保持在平衡氧分压下降温至1230℃;1230℃至1400℃,回火升温速度80℃/h;
保持平衡氧分压自然降温,降低到200℃以下产品出炉。
实施例6
本发明所述的18k锰锌铁氧体磁粉磁芯的制造方法,包括配料、溶解、沉淀、预烧、 粉碎、成型和烧成,具体工艺过程为:
将铁皮、电解锰、锌锭按摩尔百分比为Fe2O3 53%、MnO 25.2%和ZnO 21.8%的配 料比例进行配料,将铁皮、锌锭、电解锰依次放入稀硫酸中溶解获得工作液,稀硫酸中 硫酸与水的重量比为1∶6.7。
将工作液注入到碳酸氢铵溶液和氨水溶液组成的沉淀剂中进行沉淀,碳酸氢铵溶液 的密度为1.42g/ml,工作液与碳酸氢铵溶液的比例为1∶1,氨水溶液的密度为0.918 g/ml,工作液与氨水溶液的比例为1∶0.15;控制溶液PH值在7.0~7.2。
将沉淀物依次经过常规甩干、漂洗、烘干。
将烘干后的料粉轧成片在880~960℃的温度下预烧。
再将预烧料放入球磨机中研磨混合,并加入预烧料重量的0.03%V2O5、0.08%Bi2O3 和0.05%CaCO3添加剂,球磨料的颗粒平均粒径控制在0.8~1.1μ,将研磨混合后的料浆 进行喷雾造粒,喷雾造粒的颗粒平均粒径控制为5~10μ,含水重量百分比为0.25%,颗 粒的松装密度为1.45g/cm3,颗粒的安息角度≤35°。将喷雾颗粒料装入模具压制成型, 成型压力为1T/cm2,压制坯体密度为3.2g/cm3。将压制后的成型坯体经装钵后放在真空 炉中进行烧成,烧成制度为:
室温至1280℃ 升温速度102℃/h;
1280℃ 保温时间1h;
1280℃至1430℃ 升温速度70℃/h;
1430℃ 保温时间7.2h;
保持在平衡氧分压下降温至1220℃;1220℃至1400℃,回火升温速度70℃/h;
保持平衡氧分压自然降温,降低到200℃以下产品出炉。
实施例7
本发明所述的18k锰锌铁氧体磁粉磁芯的制造方法,包括配料、溶解、沉淀、预烧、 粉碎、成型和烧成,具体工艺过程为:
将铁皮、电解锰、锌锭按摩尔百分比为Fe2O3 52.5%、MnO 26%和ZnO 21.5%的配 料比例进行配料,将铁皮、锌锭、电解锰依次放入稀硫酸中溶解获得工作液,稀硫酸中 硫酸与水的重量比为1∶6.8。
将工作液注入到碳酸氢铵溶液和氨水溶液组成的沉淀剂中进行沉淀,碳酸氢铵溶液 的密度为1.41g/ml,工作液与碳酸氢铵溶液的比例为1∶1,氨水溶液的密度为0.923 g/ml,工作液与氨水溶液的比例为1∶0.15;控制溶液PH值在6.9~7.1。将沉淀物依次 经过常规甩干、漂洗、烘干。将烘干后的料粉轧成片在850~900℃的温度下预烧。
再将预烧料放入球磨机中研磨混合,并加入预烧料重量的0.07%V2O5、0.1%Bi2O3和 0.07%CaCO3添加剂,球磨料的颗粒平均粒径控制在1~1.0μ,将研磨混合后的料浆进行 喷雾造粒,喷雾造粒的颗粒平均粒径控制为5~11μ,含水重量百分比为0.2%,颗粒的 松装密度为1.5g/cm3,颗粒的安息角度≤35°。将喷雾颗粒料装入模具压制成型,成型 压力为1.2T/cm2,压制坯体密度为3.1g/cm3。将压制后的成型坯体经装钵后放在真空炉 中进行烧成,烧成制度为:
室温至1280℃ 升温速度105℃/h;
1280℃ 保温时间1h;
1280℃至1430℃ 升温速度75℃/h;
1430℃ 保温时间6.8h;
保持在平衡氧分压下降温至1210℃;
1210℃至1410℃,回火升温速度65℃/h;
保持平衡氧分压自然降温,降低到200℃以下产品出炉。