铁氧体生产工艺技术——氧化物生产铁氧体(一)
铁氧体生产工艺技术——铁氧体的烧结(一)
❖ 永磁铁氧体的烧成中,在择优取向方面利用二次再 结晶是有益的,这种磁材的烧结要求获得高密度以 及高度择优取向,成型时通过强大的磁场作用可使 粉料颗粒达到相当大程度的取向,
❖ 3、第二相、气孔对晶粒生长的作用 ❖ 在烧结过程中晶粒生长常被少量第二相或气孔所抑
制,夹杂物的存在增大了晶粒界面移动所需的能量, 因而抑制了晶粒的长大 ❖ 夹杂物可能:(1)与界面一起移动,阻碍小;(2) 与界面一起移动,
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 对于所有气孔均符合热力学收缩密度有所不同 的磁体,初始密度对烧结密度的影响是不大的。 但如果初始密度过低,热力学稳定,致密化将 受明显影响,初始密度高,R小,σp大,有利 于致密化。
❖ 铁氧体内部气孔的大小、形状、分布与烧结温 度和时间有关。
❖ 当原始配方中氧化铁含量略低于正分比时,可 获得高密度;反之,如氧化铁含量略高于正分 比,则很难得到致密的样品
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 复习上次课重点: ❖ 固相反应; ❖ 固相反应分析; ❖ 加速固相反应,缩短烧结周期(时间),需
考虑的有关因素; ❖ 添加剂的作用。
《铁氧体生产概念 ❖ 烧结是将成型好的坯件,在常压或加压下, ❖ 在空气中或保护气体中, ❖ 高温(T<T熔点)加热, ❖ 使颗粒之间互相结合(粘结),从而提高成型坯件的
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 课后小结: ❖ 一、气孔与致密化的关系,气孔与晶粒生长和致密度
有关, ❖ R<Rc,气孔收缩,R>Rc,气孔趋于生长; ❖ 二、降低气孔率的措施(六条); ❖ 三、常用烧结技术有:①低温烧结,②热压烧结,③
气氛烧结。 ❖ 作业布置: ❖ 制备高密度铁氧体,降低气孔率应采取哪些措施? ❖ 2、常用的烧结技术有哪些?
铁氧体生产工艺技术——料浆发泡的原因及解决措施
料浆温度与料浆状态表
料浆 64 56 55 54 50 45 温度
料浆 发 未发 未 未发 未发 未发 状态 泡 泡 发 泡 泡 泡
泡
《铁氧体生产工艺技术》
分析
• 球磨机内料浆温度过高、压强过大 。 • 球磨机内料浆温度不能超过55度 。
《铁氧体生产工艺技术》
两个月后,料浆再次发泡 涉及的产品:802/5、802/7 工艺:铁红料+分散剂
《铁氧体生产工艺技术》
2、现场分析 1)现场有部分料浆表面有气孔,料浆内部有气
泡。2)有气孔料浆散发出类似于樟脑的气味 3)料浆磨好后,0.9Kg的球磨机盖子跳起0.8m
《铁氧体生产工艺技术》
樟脑气味实验再现
• 1、加废木头渣实验 • 2、塑料渣实验 • 实验结果: • 有樟脑气味,但无发泡现象
《铁氧体生产工艺技术》
复习
上一讲我们谈了永磁铁氧体生产中常见 的质量问题
——跑白和花斑现象
——开裂问题
——烧结带磁现象
——起泡现象 (磁体起泡)
《铁氧体生产工艺技术》
烧结带磁现象典型烧结曲线
《铁氧体生产工艺技术》
新课讲解
按我们发现问题解决问题的思路来展开 1、1999年到2003年每年都会出现一次产品大批量 报废,产品外观合格率20%-30%,Br低30%-40%
料浆温度与料浆状态表
料浆 51 53 51 50 49 46 50 54 温度
料浆 未发 发泡 未发 未发 未发 未发 未发 发泡
状态 泡
泡 泡泡 泡 泡
《铁氧体生产工艺技术》
• 分析:分散剂在一定温度、压强下的 氨气挥发。
• 球磨机内料浆温度在60度以下但压 强过大所致 。
铁氧体生产工艺技术
铁氧体生产工艺技术铁氧体是一种重要的磁性材料,具有广泛的应用领域。
其生产工艺技术主要包括原材料准备、混合粉末、压制成型、烧结及后处理等环节。
原材料准备是铁氧体生产的第一步。
常用的原材料有四氧化三铁(Fe3O4)、钡碳酸铜(BaCO3.CuCO3)和镍碳酸锌(NiCO3.ZnCO3)。
这些原材料需要按照一定比例配制,控制好其各个成分的含量。
混合粉末是指将原材料进行混合,以保证最后的铁氧体具有均匀的化学成分。
一般采用球磨法进行混合,通过将原材料和一定比例的磨料放入球磨机中进行混合,利用球磨机的摩擦力和冲击力,使原材料颗粒不断碰撞和磨损,最终达到全面混合的目的。
压制成型是将混合好的粉末进行成型。
常用的压制方法有干压成型和注浆成型两种。
干压成型是将混合好的粉末放入模具中,通过机械压力将其压制成所需的形状。
注浆成型是将粉末与一定比例的有机溶剂进行混合,形成糊状物,再通过注浆机将其注入模具中,最后在模具中固化。
注浆成型相比干压成型,能够得到更高的成型密度,提高了物理性能。
烧结是将成型的铁氧体在高温下进行加热,使颗粒之间产生扩散和结晶,从而形成致密的结构。
烧结过程中需要控制好烧结温度、时间和气氛等参数,以保证铁氧体烧结成型的质量。
常用的烧结方式有常规烧结和微波烧结两种。
微波烧结是利用微波能量对铁氧体进行加热,其烧结速度和效果都比常规烧结要好。
烧结后的铁氧体还需要进行后处理,主要包括磁场处理和涂层处理两个环节。
磁场处理是将铁氧体置于特定强度和方向的磁场中进行处理,以提高其磁化强度和磁化方向。
涂层处理是在铁氧体表面涂层一层耐腐蚀、耐磨损或具有特定功能的材料,以增加其使用寿命和性能。
总之,铁氧体生产工艺技术是一个复杂而严谨的过程。
只有掌握好每个环节的工艺要点和参数,才能够生产出质量优良的铁氧体产品,满足不同领域的需求。
随着科技的不断发展,铁氧体生产技术也在不断创新,提高生产效率和材料性能,推动着铁氧体产业的发展。
软磁铁氧体的大生产工艺技术及质量控制
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型要求颗粒料的含水量在 !"#$!"%& ! 粒度 在 ’!!()*!+, 为宜 " 而且最好呈正态分 布 -’*!.)!!/, 占 0!& 以 上 1" 同 时 要 求 松装密度 !’")#234, " 这将减少成型坯件
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及大小 ’ 装坯重量和方式等方面的不同 " 确 定合适的烧结温度及烧结曲线 & 一般来说 " 在升温阶段的低温区 ) 约从室温到 *!!8 *" 主要是坯件内水分 ’ 粘合剂和润滑剂的挥 发过程 " 此时需缓缓升温以避免坯件开裂 ( 此后是坯件逐渐收缩阶段 " 升温速率可适 当提高 " 但约从 9!!: 到 ’#!!; " 这一段影 响着磁心晶粒的大小 ’ 均匀度 ’ 气孔率及分 布等 " 升温速率要适当 ( 到最高烧结温 度 后 " 应有一个 )<* 小时左右的保温段 ( 在 降温阶段 " 冷却速率及氧含量对产品的电 磁性能及合格率也有很大影响 % 在烧成工序 " 应重点预防产品粘连 ’ 变 形和开裂 ( 重点控制氧含量 ’ 窑尾气压的变 化以及产品外长尺寸和性能的一致性 % 根 据用户和产品的不同要求 " 规范工艺 " 实行 定 窑 ’定 温 ’定 气 氛 ’定 摆 坯 方 式 和 定 期 疏 通排胶管道的标准化作业模式 %
&
&
注 $ ! 表示生产工序对特 性的影响度 ’ 二 次 料( 的 流 动 性 ! 松 装 密 度 和 二 次 烧 结 指数 %& 表示该工序对特性影响不大 "
铁氧体生产工艺技术
❖ 单晶的制备,是物质的结晶过程,是物质从 液相到固相的转变过程。
❖ 采取的措施:在坩埚底放一块生长方向平行 于器壁的小单晶叫仔晶,以后的结晶沿仔晶 生长。
❖ 常用制单晶的方法:
❖ 一、 熔融固化法
❖ 二、 熔剂法。
❖ 新课教学:
❖ 第六章 粘结永磁
❖ 粘结永磁:是将制备好的永磁粉末加入塑料、 橡胶等粘结剂进行充分混合,然后经压延成型、 挤出成型、注射成型、压缩成型等工艺制得的 永磁体。
❖ 同性和异性:粘结永磁根据在制造工艺中是否 取向分为同性和异性(日本称为等方性和异方 性),其电磁性能明显不一样
❖ 粘结永磁的优点:
❖ 1、 具有较高的永磁性能和粘合剂的物理性能, 如柔性、弹性等;
❖ 2、 可以制备形状复杂、薄壁型的产品; ❖ 3、 产品一致性好,尺寸精度高;
❖ 4、 磁体的比重(密度)小,重量轻,有利于 器件、整机的轻量化;
❖ 1、 有良好的机械加工性能,可进行车、钳、铣、刨、 磨剪切、叠压、卷饶、扭转等;
❖ 2、 耐冲击震动,不易碎; ❖ 3、 可嵌入金属、非金属等全体零件整体成型; ❖ 4、 可以制造成全径向(全辐射)取向的磁体; ❖ 5、 废料可以重新回收使用; ❖ 6、 磁体的Hcj高。
❖ 粘结永磁的缺点:
❖ 由于粘结剂是非磁性物质,制造的磁体产品其 电磁性能(Br、Hcb、(BH)max)只有该类 烧结磁体的50~70%。
❖ 粘结永磁的用途:
❖ 1、 传动方面 ❖ 2、 音响设备方面; ❖ 3、 通讯设备方面; ❖ 4、 磁性密封; ❖ 5、 其它方面。
❖ 粘结永磁发展概况:
❖ 粘结永磁的发展,国际上起步与60年代,中国起步于 70年代。
MnZn铁氧体粉料的制备.
MnZn铁氧体颗粒料的制备为普遍。
干法生产,都直接采用氧化物做为原料,经过混合、球磨、预烧、砂磨、喷雾造粒等工序得到产品。
干法生产包括氧化物法和热分解法。
干法生产采用氧化物做原料,虽然活性较差,反应不易完全,但是工艺简单,应用较为普遍,其仍为目前国内大多数厂家生产的主我公司采用的是干法生产工艺中的干混方法进行生产,主要生产工艺步骤如下图:原材料→干混→红振→预烧→黑振→砂磨→喷雾造粒→检测→包装→出厂混合与粉碎干混和红振是将所需原材料Fe2O3、Mn3O4、ZnO按一定比例混合均匀,并通过钢球振磨,以利于下一步预烧。
原材料选择及配方提根、酸根等较少、化学活性和流动性要好、粒度分布适当、三种主配方料的比表面积匹配较好。
就功率铁氧体来说,目前国内外制造商的配方大约在:Fe2O3:53~54mol%、MnO:35~40mol%:ZnO:8~12mol%之间。
如PC44,有厂家取配方为:Fe2O3:53.3mol%、MnO:36.5 mol%:ZnO:10.2mol%。
为促进固相反应、助熔、防止晶粒长大、改善材料性能及增加机械强度等,通常在配方中要加入一些有益的杂质,如Al2O3、HfO2、Nb2O5、TiO2、V2O5、Cr2O3、CaCO3、ZrO2、Pb3O4及CoO等,但要控制好添加量,过多反而有害作为混合粉碎的机械有:球磨机、砂磨机、强混机、气流机、粉碎机等,目前使用最多的是前两种——球磨机和砂磨机。
我公司使用的是MZ-100型振磨机,振磨25min,使混合料粉平均粒度为1.2μm左右。
预烧为了获得最佳电磁特性和机械特性的最终产品,通常在砂磨之前按一定比例的原材料混合后在高温下进行预先热处理,这一过程称为预烧。
预烧目的:使部分氧化物和碳化物进行分解,使容易挥发的杂质(如Cl、S等酸根元素)蒸发获得均匀的混合物;使部分混合物进行初步的固相反映,转变成尖晶石结构;减少最后产品烧结时的收缩和变形。
目前国内多数厂家采用回转窑进行铁氧体预烧,使用能源为电能,但其产量较小,预烧时间短,不能很好地达到预烧效果,而且能耗成本较大。
铁氧体磁性材料
矩磁材料是指一种具有矩形磁滞回线的铁氧体材料,如图4所示。磁滞回线是指外磁场增大到饱和场强+Hs后, 由+Hs变到-Hs再回到+Hs往返一周的变化中,磁性材料的磁感应强度也相应由+Bs,变到-Bs再回到+Bs,所经历 的闭合循环曲线。最常用的矩磁材料有镁锰铁氧体Mg-MnFe2O4和锂锰铁氧体Li-MnFe2O4等。
将混合后的配料在高温炉中加热,促进固相反应,形成具有一定物理性能的多晶铁氧体。这种多晶铁氧体也 称为烧结铁氧体。这种预烧过程是在低于材料熔融温度的状态下,通过固体粉末间的化学反应来完成的固相化学 反应。在固相反应中,一般来说,铁氧体所用的各种固态原料,在常温下是相对稳定的,各种金属离子受到品格 的制约,只能在原来的结点作一些极其微小的热振动。但是随着温度的升高,金属离子在结点上的热振动的振幅 越来越大,从而脱离了原来的结点发生了位移,由一种原料的颗粒进入到另一种原料的颗粒中。形成了离子扩散 现象。
这种材料不仅可以用作电讯器件中的录音器、微音器、拾音器、机以及各种仪表的磁铁,而且在污染处理、 医学生物和印刷显示等方面也得到了应用。
硬磁铁氧体材料是继铝镍钻系硬磁金属材料后的第二种主要硬磁材料,它的出现不仅节约了镍、钻等大量战 略物资,而且为硬磁材料在高频段(如电视机的部件、微波器件以及其他国防器件)的应用开辟了新的途径。
软磁铁氧体主要用作各种电感元件,如滤波器磁芯、变压器磁芯、天线磁芯、偏转磁芯以及磁带录音和录象 磁头、多路通讯等的记录磁头的磁芯等。
一般软磁铁氧体的晶体结构都是立方晶系尖晶石型,应用于音频至甚高频频段(1千赫-300兆赫)。但是具 有六角晶系磁铅石型晶体结构的软磁材料却比尖晶石型的应用频率上限提高了好几倍。
永磁铁氧体的制备工艺
永磁铁氧体的制备工艺一、原料选取1.氧化物原料:通常使用Fe2O3、Fe3O4作为铁源,Co3O4作为钴源。
2.氮化物原料:一般使用氮化铁作为氮源。
3.稀土原料:利用稀土元素的高磁晶各向异性,常使用氧化稀土和相应的稀土钴化合物作为稀土源。
二、配料1.按照化学计量比例将各种原料精细研磨,并通过筛网分选得到均匀的粉末。
2.将各种原料粉末按照一定比例进行混合,通常由铁源、稀土源和钴源组成。
三、烧结1.将混合粉末充分搅拌均匀,并进行压片成坯。
通常采用等静压方法,在模具中施加一定压力,使混合粉末在模具中成型。
2.将坯体进行预烧处理,去除一部分有机物质,并形成初步的金属氧化物。
3.进行烧结处理,将坯体加热至一定温度下,使金属氧化物发生化学反应,形成金属间化合物和磁性颗粒。
4.控制烧结温度和时间,以保证产生足够的磁晶各向异性和颗粒尺寸的增长。
四、后处理1.针对烧结后的材料进行磨削、超声清洗等处理,以去除表面的污染物和不良颗粒。
2.进行磁化处理,通过外加磁场将材料磁化,使其具有永久磁性。
3.进行磁性能测试,进行磁感强度、矫顽力和剩余磁感应强度等性能测试,并根据需要对材料进行优化。
永磁铁氧体的制备工艺繁多,其中最常用的是传统的陶瓷工艺和后来发展起来的粉末冶金工艺。
陶瓷工艺制备的永磁铁氧体具有较高的矫顽力和剩余磁感应强度,但磁晶各向异性较低;而粉末冶金工艺制备的永磁铁氧体具有较高的磁晶各向异性,但矫顽力和剩余磁感应强度较低。
目前,研究人员正在努力寻找新的制备工艺,以获得更优异的永磁铁氧体性能。
综上所述,永磁铁氧体的制备工艺包括原料选取、配料、烧结和后处理等步骤。
这些工艺在生产过程中需要严格控制参数和条件,以获得理想的微观结构和磁性能。
随着技术的不断发展,相信永磁铁氧体的制备工艺还会不断创新和改进,以满足不同领域对其性能的需求。
铁氧体生产工艺流程
铁氧体生产工艺流程铁氧体是一种重要的磁性材料,广泛应用于电子、通信、家电和汽车等领域。
铁氧体的生产工艺流程包括原料准备、混合、成型、烧结和加工等步骤。
原料准备是铁氧体生产的第一步。
常用的原料有氧化铁、碳酸钡、碳酸铁、氧化锌等。
这些原料需要进行筛选和称量,确保其成分和含量的准确性。
接下来是混合步骤。
原料按照一定比例加入到混合机中,并加入一定量的有机胶粘剂。
混合机会将原料进行均匀搅拌和混合,以确保各种原料充分融合。
第三步是成型。
混合好的材料会通过压制机进行成型,常见的成型方法有干压成型和湿压成型。
干压成型是将材料放入模具中,然后用高压机进行压制,使其成型。
湿压成型是将材料与一定量的水混合,形成泥状物,再放入模具中进行压制。
烧结是铁氧体生产的关键步骤。
成型好的铁氧体坯体会被放入烧结炉中,经过高温处理。
烧结温度一般在1200℃以上,通过烧结可以使铁氧体颗粒之间发生结合,形成致密的结构。
最后是加工步骤。
烧结后的铁氧体坯体需要进行机械加工,包括研磨、切割和抛光等工艺。
机械加工可以使铁氧体的尺寸和形状更加精确,并且提高其表面质量。
除了以上主要的工艺步骤外,还有一些辅助工艺需要注意。
例如,在混合材料时,需要控制搅拌时间和速度,以确保混合均匀;在成型过程中,需要控制压力和模具的温度,以保证成型品的质量;在烧结时,需要控制炉内气氛和烧结时间,以避免产生氧化和杂质。
铁氧体的生产工艺流程复杂且精细,每个步骤都需要严格控制和操作。
只有在每个环节都做好质量控制,才能保证生产出优质的铁氧体产品。
总结一下,铁氧体的生产工艺流程包括原料准备、混合、成型、烧结和加工等步骤。
每个步骤都有其特定的要求和注意事项,需要严格控制和操作。
铁氧体的生产工艺需要高温、高压和精密的设备,以及严格的质量控制措施。
通过这些工艺流程,可以生产出质量优良、性能稳定的铁氧体产品,满足不同领域的需求。
随着科技的发展,铁氧体的生产工艺也在不断创新和改进,以适应市场需求和技术发展。
铁氧体生产工艺
铁氧体生产工艺铁氧体是一种重要的功能材料,广泛应用于电子、通信、电磁设备等领域。
它具有高饱和磁感应强度、低磁滞损耗、高电阻率、低失磁力、高频损耗小等优点。
下面我们将介绍铁氧体的生产工艺。
1. 原料准备:铁氧体的主要原料包括金属氧化物(Fe2O3、NiO、ZnO等)和助磁焙烧剂。
这些原料需要精细研磨,以提高反应速率和成分均匀性。
2. 混合和制粒:将精细研磨后的原料进行混合,并加入一定比例的有机粘结剂和溶剂。
然后通过混合过程,使原料充分混合均匀。
接下来,将混合料通过制粒机制成颗粒状。
3. 压制成型:将制粒后的混合料放入压机中,经过一定的压力和时间进行压制成型。
常用的成型方式有干压成型和湿压成型两种。
干压成型适用于铁氧体薄片或复杂形状的零件,而湿压成型适用于大批量生产普通形状的零件。
4. 预烧和焙烧:将压制成型的铁氧体坯体进行预烧,以去除有机物和一部分氧化物。
预烧温度通常在500~800℃之间。
然后进行高温焙烧,使氧化物发生还原反应,形成金属铁氧体。
焙烧温度、时间和气氛对铁氧体的磁性和结构有较大影响。
5. 加工和表面处理:将焙烧后的铁氧体坯体进行加工,以得到最终所需形状和尺寸。
加工方式主要包括切割、钻孔、磨削等。
接着进行表面处理,以去除铁氧体表面的氧化皮,提高其导电性和表面光洁度。
6. 检测和筛选:对铁氧体产品进行磁性、电学和物理性能的检测。
检测内容包括磁感应强度、磁滞回线、矫顽力、电阻率、介电常数等。
根据产品质量要求,对合格产品进行筛选和分级。
7. 包装和储存:对合格的铁氧体产品进行包装和标识,并存放在干燥、通风的仓库中。
在储存过程中要防止产品受潮、受尘和受污染,以保证其性能不受影响。
以上就是铁氧体的生产工艺,生产铁氧体需要精细的原料准备、混合和制粒、压制成型、预烧和焙烧、加工和表面处理、检测和筛选、以及包装和储存等步骤。
通过这些工艺步骤的合理配合,可以制得具有优良性能的铁氧体产品。
铁氧体材料的制备与应用
铁氧体材料的制备与应用铁氧体,是由铁氧化物组成的材料。
由于其独特的磁性和电性能,铁氧体在许多领域具有广泛的应用。
本文将探讨铁氧体材料的制备方法以及其在电子、医学和环境领域的应用。
一、制备方法铁氧体材料的制备方法有多种,包括固相法、溶液法、气相法等。
其中,固相法是最常用的制备方法之一。
固相法通过将适量的金属氧化物粉末混合均匀,并在高温条件下进行煅烧,得到具有铁氧体结构的材料。
溶液法则是将金属离子溶解在溶液中,经过沉淀、热处理等步骤,最终形成铁氧体材料。
气相法则是利用气相反应,以金属有机化合物或金属化合物为前体,在适当的气氛中进行热分解或氧化反应,制备出铁氧体陶瓷材料。
二、电子领域中的应用铁氧体材料在电子领域中具有重要的应用价值。
由于其具有良好的磁性能和高频特性,铁氧体材料广泛应用于电磁件、磁记录材料和磁性传感器等领域。
例如,铁氧体芯片用于制造电感元件,可在电源滤波、调节电压和抑制电磁干扰等方面发挥重要作用。
此外,铁氧体材料还可用于制造磁性存储介质,如硬盘驱动器中使用的磁性材料等。
三、医学领域中的应用在医学领域,铁氧体材料也发挥着重要的作用。
由于其良好的生物相容性和磁性能,铁氧体纳米颗粒可以用于癌症治疗、磁共振成像等方面。
例如,铁氧体纳米颗粒可以通过特定的超磁性效应,实现对癌细胞的靶向治疗。
此外,铁氧体纳米颗粒还被广泛用于磁共振成像领域,通过与组织中的磁性物质相互作用,实现对生物组织的成像。
四、环境领域中的应用在环境领域,铁氧体材料也扮演着重要的角色。
由于其良好的吸附性能和催化性能,铁氧体材料可以用于水和空气净化、废水处理等方面。
例如,铁氧体材料可以作为吸附剂,去除水中的重金属离子。
此外,铁氧体材料还可以作为光催化剂,通过光照促进有害物质的降解和转化。
综上所述,铁氧体材料是一种重要的功能材料,具有广泛的应用前景。
其制备方法多样,可根据不同应用领域的需求选择合适的制备方法。
在电子、医学和环境等领域中,铁氧体材料发挥着重要的作用,为人们的生活带来了诸多便利。
铁氧体生产工艺技术——软磁铁氧体材料大生产
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生产及市场需求
预计由于电子信息产业的推动,未来 五年中世界对软磁铁氧体的需求将继续 保持在10%~15%的增长率水平。
另外,新型绿色照明技术、电子产品 数字化、汽车电子、表面贴装技术等的 飞速发展,进一步增加了软磁铁氧体的 市场需求,对软磁铁氧体和元件带来良 好发展机遇。
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《铁氧体生产工艺技术》
锰锌功率铁氧体 RM型磁芯
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《铁氧体生产工艺技术》
开关电源变压器
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防变频器在工作时输入端对电网 及其它数字设备产生干扰
《铁氧体生产工艺技术》
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电磁 屏蔽 专用 滤波器
在很宽频带(20KHZ-10GHZ)范围内具有极高的插入 损耗(大于50dB),极佳的高频干扰抑制特性
《铁氧体生产工艺技术》
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4)用高频镍锌铁氧体制成的多种电感 线圈,小型固定电感器。 其形状种类众多,主要有: 工字型磁芯,螺纹磁芯,帽形磁芯, 双孔磁芯等。
《铁氧体生产工艺技术》
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软磁铁氧体材料的制备
国内常用制造软磁铁氧体的工艺流程
配料→{A:湿混→烘干→制坯;B: 干式强混→造球}→预烧→粗粉碎→ 砂磨→喷雾干燥造粒→成型→烧结→ 磨加工→检测。
《铁氧体生产工艺技术》
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研究方向
为适应电子元器件小型化,微型化的 需要,国内外都在致力于开发两大类 磁性优异的材料,宽带变压器用的高 磁导率铁氧体(VHP)和开关电源用 的低功耗铁氧体(LPL)。
铁氧体
铁氧体简介铁氧体(ferrites)铁氧体是一种非金属磁性材料,又叫铁淦氧。
它是由三氧化二铁和一种或几种其他金属氧化物(例如:氧化镍、氧化锌、氧化锰、氧化镁、氧化钡、氧化锶等)配制烧结而成。
它的相对磁导率可高达几千,电阻率是金属的1011倍,涡流损耗小,适合于制作高频电磁器件。
铁氧体有硬磁、软磁、矩磁、旋磁和压磁五类。
旧称铁淦氧磁物或铁淦氧,其生产过程和外观类似陶瓷,因而也称为磁性瓷。
铁氧体是铁和其他一种或多种适当的金属元素的复合氧化物。
性质属于半导体,通常作为磁性介质应用,铁氧体磁性材料与金属或合金磁性材料之间最重要的区别在于导电性。
通常前者的电阻率为102~108Ω·cm,而后者只有10-6~10-4Ω·cm。
铁氧体历史沿革中国最早接触到的铁氧体是公元前4世纪发现的天然铁氧体,即磁铁矿(Fe3O4),中国所发明的指南针就是利用这种天然磁铁矿制成的。
到20世纪30年代无线电技术的发展,迫切地要求高频损耗小的铁磁性材料。
而四氧化三铁的电阻率很低,不能满足这一要求。
1933年日本东京工业大学首先创制出含钴铁氧体的永磁材料,当时被称为OP磁石。
30~40年代,法国、日本、德国、荷兰等国相继开展了铁氧体的研究工作,其中荷兰菲利浦实验室物理学家J.L.斯诺克于1935年研究出各种具有优良性能尖晶石结构的含锌软磁铁氧体,于1946年实现工业化生产。
1952年,该室J.J.文特等人曾经研制成了以BaFe12O19为主要成分的永磁性铁氧体。
这种铁氧体与1956年该室的G.H.永克尔等人所研究的四种甚高频磁性铁氧体具有类似的六角结构。
1956年E.F.贝尔托和F.福拉又报道了亚铁磁性的Y3Fe5O12的研究结果。
其中代换离子Y有Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu等稀土离子。
由于这类磁性化合物的晶体结构与天然矿物石榴石相同,故将其称之为石榴石结构铁氧体。
迄今为止,除了1981年日本杉本光男采用超急冷法制得的非晶结构的铁氧体材料以外,从结晶化学的观点看,均未超出上述三种类型的晶体构造。
铁氧体磁瓦生产工艺
铁氧体磁瓦生产工艺
铁氧体磁瓦是一种常见的永磁材料,具有很广泛的应用领域。
它由铁氧体粉末经过一系列加工工艺得到,以下是常见的铁氧体磁瓦生产工艺流程。
首先,需要准备好铁氧体粉末。
铁氧体粉末是由一定比例的铁粉和氧化物粉末混合制成的。
这些原料经过研磨、混合、筛分等步骤,确保粉末的均匀性和流动性。
接下来,将铁氧体粉末注入模具中。
模具可以是各种形状和尺寸,根据产品要求选择合适的模具。
注入模具的粉末经过振实、压实等步骤,使其形成一定密度和厚度的铁氧体坯体。
然后,对铁氧体坯体进行预烧。
预烧是将坯体置于特定的气氛中,通过升温和保温使其结构发生相应变化。
这一步骤有助于消除坯体内部的孔隙,提高磁性能和力学性能。
预烧后,进行精确的磁场定向和成形。
这一步骤通常通过将坯体置于强磁场中,使磁矩有序排列,形成磁性。
同时,根据产品要求,通过切割、加工等方法对坯体进行成形,得到最终的磁瓦产品。
最后,对磁瓦产品进行表面处理。
可以使用喷涂、镀铀等方法,提高磁瓦的表面光滑度和耐腐蚀性。
综上所述,铁氧体磁瓦的生产工艺主要包括原料准备、模具注入、预烧、磁场定向和成形、表面处理等步骤。
这些工艺步骤
相互衔接,通过精确控制各工艺参数和参数,确保最终产品的质量和性能。
铁氧体——精选推荐
1.引言1.1铁氧体的种类及特性[1、2]铁氧体为一种具有软磁性的金属氧化物。
是由铁和其它一种或多种金属合成的金氧化物。
尖晶石型铁氧体的化学分子式为MeFe2O4或MeO·Fe2O3,Me是指离子半与二价铁离子相近的二价金属离子(Mn2+﹑Zn2+﹑Cu2+ Ni2+﹑Mg2+)或平均化学价为二价的多种金属离子组成。
使用不同的替代金属,可以合成不同类型的铁氧体。
以Mn2+替代Fe2+所合成的复合氧化物MnOFe2O3(MnFe2O4)称为锰铁氧体,以Zn2+替代Fe2+所组成的复合物ZnO.Fe2O3(ZnFe2O4)称为锌铁氧体。
通过控制替代金属,可以达到控制材料磁特性的目的。
由一种金属离子替代而成的铁氧体为单组分铁氧体;由两种或两种以上的金属离子替代可以合成出双组分铁氧体和多组分铁氧体。
锰锌铁氧体(Mn-ZnFe2O4)和镍锌铁氧体(Ni-ZnFe2O4)就是双组分铁氧体,而锰镁铁氧体(Mn-Mg-ZnFe2O4))则是多组分铁氧体。
1.2软磁铁氧体现状与发展由于我国的电子信息产业取得空前的发展,作为软磁铁氧体的重要应用领域无论是传统消费的电子音像产品,还是新崛起的移动通信设施和家用电脑及外部设备,都处于蓬勃发展的状态;而基础设施建设的大规模开展使节能照明产品的需求也在快速增长;由于电磁兼容要求的提高,EMI 专用器件需求猛增。
这些都对软磁铁氧体产业提出更高的要求。
纵观电子信息产业发展的态势,可以得到一个结论:当前软磁铁氧体的最大市场在中国,市场增长最快的地区也是中国国内电子工业产品需求量将会以15%左右年增长率向前发展,高档产品和出口产品的比率将会很快提高,国内需要高档产品量也不断增加。
据统计,珠江三角洲地区磁环年需量30亿只左右,磁芯约2亿只,美国的PULSE,台商YCL等在大陆办厂的企业用量也比较大,仅美国PULSE公司一年要用1亿美元进口高磁导率铁氧体系列产品,还有国内华为、中兴、大唐、东方通讯等程控交换机生产厂,也需要高档软磁铁氧体产品代替进口产品。
铁氧体磁性材料的性质分类,以及制备工艺分析
铁氧体磁性材料的性质分类,以及制备工艺分析
铁氧体磁性材料,是一种广泛应用于电子、通信、磁记录、磁力驱动等行业的重要磁
性材料。
它不仅具有良好的磁性能,而且具有良好的耐腐蚀性、热稳定性、机械性能等优
异的性质。
铁氧体磁性材料主要可以分为软磁性铁氧体、硬磁性铁氧体、纳米结构铁氧体
等不同种类,下面将逐一介绍。
1.软磁性铁氧体
软磁性铁氧体是铁氧体磁性材料的一种,主要由Fe2O3、BaO、SrO、FeO等物质组成。
它的磁性能与晶体结构有关,一般是弱磁性体。
软磁性铁氧体因其低矫顽力和低磁滞回线
损耗而得名,可用于制造变压器、电感器、电机和磁头等电子元件。
制备工艺:原材料按配方比例混合后进入球磨机进行混合,然后将混合料通过干燥机
干燥,再进行加压成型,最后进行烧结即可制成软磁性铁氧体。
制备工艺:与软磁性铁氧体类似,硬磁性铁氧体的原材料按配方比例混合后,在高温
下进行热处理,使其结晶成为单一晶相,增加磁能积和矫顽力,最终得到硬磁性铁氧体。
3.纳米结构铁氧体
纳米结构铁氧体是一种由Fe3O4、Fe2O3等物质组成上千倍于自然铁磁性体积的纳米铁磁性体。
它具有优异的磁性能、热稳定性和生物相容性等特点,可用于制造高密度存储器、磁控制医疗器械和生物医学成像等。
制备工艺:常见的纳米结构铁氧体制备方法有化学共沉淀法、水热法、溶胶凝胶法、
高温共振磁散射法等。
其中,化学共沉淀法是最为常见的一种方法,一般是将Fe2+和Fe3+水溶液与碱性溶液混合,形成氢氧化物沉淀后煅烧即可得到铁氧体粉末。
软磁铁氧体生产工艺与控制技术
软磁铁氧体生产工艺与控制技术软磁铁氧体是一种用于电磁元件的重要材料,具有低磁导率、高磁饱和感应强度、低磁损耗等优点。
在软磁铁氧体生产过程中,需要掌握一定的工艺和控制技术,以保证产品的质量和性能。
软磁铁氧体的生产工艺主要包括原料准备、配料、烧结、碾碎、磁化等环节。
首先是原料准备,要选择高纯度的金属氧化物和其他添加剂作为原料,经过混合、研磨等处理,使其达到一定的颗粒度和均匀度。
然后进行配料,按照一定的配比将各种原料混合均匀。
接下来是烧结,将配料后的粉末在高温下进行烧结,使其形成致密的结构和均匀的晶体。
然后将烧结体进行碾碎,得到所需的颗粒度和形状。
最后进行磁化,通过施加磁场使其具有磁性。
在软磁铁氧体的生产过程中,需要进行一系列的控制技术。
首先是温度控制,烧结过程中需要控制炉温和升温速率,以保证烧结体的致密度和结晶度。
其次是气氛控制,烧结过程中需要控制气氛的氧气分压和含碳量,以防止杂质的产生和对颗粒的影响。
然后是压力控制,烧结过程中需控制压力,以保证产品的致密度和形状。
接下来是磁场控制,进行磁化过程中需要控制磁场的强度和方向,以实现所需的磁性。
最后是颗粒度和形态的控制,碾碎过程中需要控制碾碎时间和碾碎机的参数,以得到所需的颗粒度和形态。
软磁铁氧体生产过程的工艺和控制技术对产品的质量和性能有重要影响。
合理选择原料、掌握好各个生产环节的工艺参数,并通过精确的控制技术进行控制,可以获得高品质的软磁铁氧体产品。
同时,对生产过程中的温度、气氛、压力、磁场等因素进行实时监测和控制,可以及时发现和解决问题,提高生产的稳定性和可靠性。
这些工艺和控制技术的应用,不仅可以提高软磁铁氧体产品的性能和可靠性,还可以降低生产成本和提高生产效率。
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很大,尤其是有害杂质的含量不能超过允许值。 2、氧化铁(Fe2O3)原料的制备
氧化铁(Fe2O3)的分子量为159.70,常温下 呈深红色粉末状态,不溶于水。氧化铁的化学 活性与其制造方法有关,工业产品常以硫酸盐 (FeSO4)、盐酸盐(FeCl2)或草酸盐(Fe2 (C2O4)3)为原料。
《铁氧体生产工艺技术》
例:用硫酸亚铁制备氧化铁, 其反应过程: 氨水沉淀:Fe SO4+2NH4OH →Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4 空气氧化:2Fe(OH)2+ O2/2 →2FeOOH(铁黄)+H2O
铁黄热分解:2(α—FeOOH)4000C α—Fe2O3+H2O
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 教学目标: ❖ 熟悉氧化物法生产铁氧体的成型,烧结工艺。 ❖ 职业技能教学点: ❖ 一、成型工艺:1、粘合剂;2、造粒;3、成型
方法。 ❖ 二、烧结工艺:1、升温阶段;2、保温过程;3、
降温过程。 ❖ 教学设计: ❖ 复习——讲授——小结——作业布置 ❖ 教学手段: ❖ 课堂讲授,用烧结设备图片做辅助教具
《铁氧体生产工艺技术》
干压成型过程易出现的问题和原因:
① 横裂(层裂、起层)
❖ 原因:a成型压力过大,压制时空气被压缩,脱 模时发生弹性膨胀(回弹)而造成层裂;b、凹 模的脱模斜率(锥度)过大。C、料粉干湿不均 匀或粘合剂不均匀存放时间过长等。
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 复习上次课重点: ❖ 一、原料的分析处理: ❖ 二、原料配方计算 ❖ 三、混合与粉碎: ❖ 四、预烧:
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 新课教学: ❖§1、4 铁氧体氧化物法的烧结(二)
❖ 五、成型 ❖ 1、粘合剂 ❖ 对粘合剂的要求: ❖(1) 粘性好; ❖ (2)对铁氧体原来成分无影响; ❖ (3)挥发温度不要太集中;
氧化物生产铁氧体
(一)
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 复习上次课重点:
❖ 一、 气孔与晶粒生长和致密度有关。 ❖ 二、降低气孔率的关键措施: ❖ 三、常采用的烧结技术有: ❖ ①低温烧结;②热压烧结;③气氛烧结。
《铁氧体生产工艺技术》
新课教学:
§1.4氧化物法制造铁氧体
《铁氧体生产工艺技术》
一、原料的分析与处理
《铁氧体生产工艺技术》
成型工序大生产概况
《铁氧体生产工艺技术》
产品成型用的压机
《பைடு நூலகம்氧体生产工艺技术》
产品成型用的压机
《铁氧体生产工艺技术》
产品成型用的压机
《铁氧体生产工艺技术》
产品成型用的压机
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 2、造粒(制造颗粒料) ❖ 3、成型方法及工艺 ❖ (1)干压成型 ❖ (2)磁场成型(二章,永磁) ❖ (3)热压铸成型 ❖ (4)应力取向成型(二章,或塑磁); ❖ (5)注浆成型:铁氧体生产及少使用; ❖ (6)流延法成型:
❖ 11的 F量0、e0分 为2O0制K子 多3的备g量少,纯锶为K已度永g1知?为5磁9S9.铁7r8,C.氧5O%S体3r的,C(O分试S3r的子计O纯量算6 F度为两e2为1种O4973原)8.6%料,,,的F预e投2烧O放3料
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 第六讲 氧化物法生产 ❖铁氧体(二)
《铁氧体生产工艺技术》
一般在配方中适当减少相应的Fe含量,另外,钢球采 用高硬度,耐磨的轴承钢球,筒壁内衬采用高锰钢板。
《铁氧体生产工艺技术》
(4)球磨方式、时间与固液比
❖ 常规球:料:水(wt)=1.5~2:1:1~1.5 ❖ 现在一般,4:1:1.5~2,6:1:1.5~2 ❖ 试验:12:1:1.5~2 要获得最佳球磨效果,
❖ n最佳=32/√D (r/min)+C(r/min) ❖ 2、砂磨机
《铁氧体生产工艺技术》
振动筛
《铁氧体生产工艺技术》
鄂式破碎机
《铁氧体生产工艺技术》
CW卧式滚动球磨机
《铁氧体生产工艺技术》
球磨机
《铁氧体生产工艺技术》
球磨机
《铁氧体生产工艺技术》
LKS系列砂磨机
《铁氧体生产工艺技术》
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 课后小结: ❖ 一、原料的分析处理:1、原料的含杂量,2、
主要原料Fe2O3及制备。 ❖ 二、原料配方计算:1、摩尔比,2、摩尔百分
比,3、重量百分比,4、投料量。 ❖ 三、混合与粉碎:1、滚动球磨,2、砂磨与分
级球磨 ❖ 四、预烧,初步铁氧体化
《铁氧体生产工艺技术》
作业布置:
❖ 例如:BaFe12O19, ❖ Mn0.75Zn0.25Fe2.1O4
《铁氧体生产工艺技术》
物料的混合粉碎
❖物料的混合粉碎是铁氧体生产的必须工序。 作为混合的设备有滚动球磨机、振动球磨 机、砂磨机、强混机等。粉碎机有连续 (管磨)球磨机,雷蒙粉碎机等。
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 1、滚动球磨机 ❖ (1)、滚动球磨机的转速 ❖ (a)雪崩式: ❖ (b)瀑布式: ❖ (c)离心式:
由铁精矿制备铁红的工艺流程: ❖磁 铁 矿 → 球 磨 、 磁 选 → 精 选 矿
(含全铁70%)→酸洗(盐酸或硫 酸)→亚铁盐溶液→提纯→碱式 碳酸盐→煅烧→α—Fe2O3
《铁氧体生产工艺技术》
二、原料、混合与粉碎
❖ 原料确定之后,配方是决定产品性能的关 键。
❖ 对铁氧体配方,人们已积累了丰富的经验, 通常用化学分式(分子式)表示配方。
❖ (2)钢球大小 ❖ 现除永磁铁氧体采用等径(φ6—φ8mm)钢球外,软
磁、旋磁、矩磁、压磁仍采用混合钢球,球径d要求在: ❖ 1/18D>d>1/30D (D>0.2m) ❖ 1/6D>d>1/10D (D<0.2m) ❖ 传统大钢球:中钢球:小钢球=15wt%:25 wt %:60
wt % ❖ (3)筒体与钢球的质量 ❖ 球磨过程中,筒内壁,钢球有磨损,主要成分为Fe,
球、料、水的总体积约占筒容量的50—75%, 超过则降低球磨效率。
《铁氧体生产工艺技术》
四、预烧
预烧用的回转窑
《铁氧体生产工艺技术》
预烧
❖ 将配方一次球磨(混合)后的原料,造粒或预 压成块或饼,在900—13000C左右,保温2—4h
❖ 其目的是使各类原料初步铁氧体化(初步固相 反应),减少烧结时产品的收缩,常用的预烧 设备:回转窑,钟摆窑,推板窑,箱式电炉等。 预烧有最佳烧结温度,若预烧温度过低,则固 相反应不能充分进行,若预烧温度过高,则最 佳烧结温度范围较窄。