一種鐵氧體軟磁材料的注射成型方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種軟磁鐵氧體材料的注射成型方法。包括如下步驟：1)粉料制備：將鐵氧體粉料進(jìn)行一次混磨，干燥后，將粉料進(jìn)行預(yù)燒，將預(yù)燒后的粉料破碎后，再進(jìn)行二次混磨，并進(jìn)行干燥處理；2)混煉造粒：將步驟1)得到的粉料與粘結(jié)劑均勻混合后，混煉，得到混料，將混料粉碎；3)注射成型：將粉碎后的混料加熱，在壓力條件下，注入到模腔中，打開(kāi)模具冷卻后即得到成型坯體；4)脫脂：將成型坯體置入三氯乙烯中脫脂，干燥，再進(jìn)行熱脫脂；5)燒結(jié)：將脫脂后的成型坯體燒結(jié)，得到鐵氧體軟磁材料。本發(fā)明適合制備中小型形狀復(fù)雜、高精度的鐵氧體磁芯器件，所制備的鐵氧體軟磁材料具有密度大而均一、內(nèi)部組織均勻、機(jī)械強(qiáng)度高和鐵損相對(duì)較低的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種鐵氧體軟磁材料的注射成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于磁性材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鐵氧體軟磁材料的注射成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軟磁鐵氧體材料是目前市場(chǎng)需求最大且產(chǎn)量最多的軟磁材料，廣泛應(yīng)用于國(guó)防科技、通信、計(jì)算機(jī)、雷達(dá)、廣播電視、醫(yī)療及測(cè)量?jī)x器、娛樂(lè)消費(fèi)等電子產(chǎn)品、工業(yè)與辦公自動(dòng)化、汽車(chē)電子、照明等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。目前，工業(yè)生產(chǎn)中鐵氧體磁芯的成型方法主要是干壓成型，這種方法對(duì)磁芯形狀有較大限制，并存在坯體強(qiáng)度低，燒結(jié)后磁芯內(nèi)部密度不均一且組織均勻性較差、易開(kāi)裂等局限。CN201210089388.8提供了一種C字形鐵氧體磁芯加工用的夾具結(jié)構(gòu)，干壓成型所制備的C字形鐵氧體磁芯通常需要進(jìn)行二次機(jī)械加工，由于形狀的特殊性，對(duì)機(jī)械加工所需的夾具和其定位的可靠性要求比較高，另外，干壓成型所制備的鐵氧體機(jī)械強(qiáng)度不高，使得機(jī)械加工不易進(jìn)行，這樣既增加了成型工序，同時(shí)又很難保證磁芯最終的尺寸精度。
[0003]為了適應(yīng)鐵氧體磁芯小型化、薄型化和形狀多樣化，需要一種一次成型無(wú)需后續(xù)機(jī)加工的制備鐵氧體磁芯的成型方法，粉末注射成型利用模具可注射成型坯件并通過(guò)燒結(jié)快速制造高密度、高精度、三維復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)零件，并可直接批量生產(chǎn)出零件。該工藝技術(shù)不僅具有無(wú)切削、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，而且克服了干壓成型所得材質(zhì)不均勻、機(jī)械性能低、薄壁成型困難、結(jié) 構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)，特別適合于大批量生產(chǎn)小型、復(fù)雜以及具有特殊要求的器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決傳統(tǒng)干壓成型難以批量生產(chǎn)薄壁、形狀復(fù)雜、高精度、密度和組織均勻的鐵氧體軟磁材料等問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)摻雜微量成分，所得到的鐵氧體材料鐵損相對(duì)較低。提供一種鐵氧體軟磁材料的注射成型方法。
[0005]鐵氧體軟磁材料的注射成型方法包括如下步驟:
1)粉料制備:將鐵氧體粉料進(jìn)行一次混磨，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速20(T300r/min，球磨時(shí)間為l(Tl5h，干燥后，將粉料在700 °C~1000 1:進(jìn)行預(yù)燒，預(yù)燒時(shí)間為2~4h，將預(yù)燒后的粉料破碎后，再進(jìn)行二次混磨，粉料球磨至粒度為0.5^2 μ m，再進(jìn)行干燥處理；
2)混煉造粒:將步驟I)得到的粉料與粘結(jié)劑均勻混合后，在100V~250 V下混煉f 3h，得到混料，將混料粉碎至平均粒徑6~8 mm的顆粒；
3)注射成型:將粉碎后的混料加熱至1000C ^250 °C，在壓力為75~200 bar條件下，注入到模腔中，打開(kāi)模具冷卻后即得到成型坯體；
4)脫脂:將成型坯體置入三氯乙烯中，在400C ^60 °C下脫脂5~8 h，干燥，再在4000C ^800 °C下進(jìn)行熱脫脂；
5)燒結(jié):將脫脂后的成型坯體在溫度為1300V~1450 °C下燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為2飛h，燒結(jié)時(shí)爐內(nèi)氧分壓保持在2、％，得到鐵氧體軟磁材料。
[0006]所述的鐵氧體粉料占總量的70 wt%~88 wt%,粘結(jié)劑占總量的12 wt%~30 wt%。所述的鐵氧體粉料的組成為:65 wt%~75 wt%的Fe203、15 wt%~25 wt%的Mn3O4、5 wt%~10 wt%的Ζη0、0.2 wt%~0.5 wt%的CaCO3,0.02 wt%~0.05 wt%的S120所述的粘結(jié)劑的組成為:50wt%~65 wt%的石臘，15 wt%~25 wt%的聚乙烯醇，10 wt%~15 wt%的聚乙烯和10 wt%~15 wt%的聚丙烯。所述的一次混磨和二次混磨均采用濕磨法，在一次混磨和二次混磨時(shí)加入占鐵氧體粉料I wt%~2 wt%的分散劑、5 wt%~10 wt%的聚乙烯醇和0.1 wt%~0.2 wt%的消泡劑,其中分散劑由水和聚丙烯組成。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):有效解決了干壓成型方法針對(duì)于中小型形狀復(fù)雜、高精度的鐵氧體磁芯生產(chǎn)加工困難，本發(fā)明方法所制備的鐵氧體軟磁材料具有密度大而均一、內(nèi)部組織均勻、機(jī)械強(qiáng)度聞和鐵損相對(duì)較低等特點(diǎn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明制備鐵氧體軟磁材料的制備工藝流程圖。
具體實(shí)施例
[0009]實(shí)施例1
本實(shí)施例選取的原料按質(zhì)量百分比如表1所示:
表1
【權(quán)利要求】
1.一種鐵氧體軟磁材料的注射成型方法，其特征在于包括如下步驟: 1)粉料制備:將鐵氧體粉料進(jìn)行一次混磨，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速20(T300r/min，球磨時(shí)間為1(T15 h，干燥后，將粉料在700 V~1000 1:進(jìn)行預(yù)燒，預(yù)燒時(shí)間為2~4 h，將預(yù)燒后的粉料破碎后，再進(jìn)行二次混磨，粉料球磨至粒度為0.5^2 μ m，再進(jìn)行干燥處理； 2)混煉造粒:將步驟I)得到的粉料與粘結(jié)劑均勻混合后，在100V~250 V下混煉f 3h，得到混料，將混料粉碎至平均粒徑6~8 mm的顆粒； 3)注射成型:將粉碎后的混料加熱至1000C ^250 °C，在壓力為75~200 bar條件下，注入到模腔中，打開(kāi)模具冷卻后即得到成型坯體； 4)脫脂:將成型坯體置入三氯乙烯中，在40oC^60 °C下脫脂5~8 h，干燥，再在4000C ^800 °C下進(jìn)行熱脫脂； 5)燒結(jié):將脫脂后的成型坯體在溫度為1300V~1450 °C下燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為2飛h，燒結(jié)時(shí)爐內(nèi)氧分壓保持在2、％，得到鐵氧體軟磁材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述的鐵氧體粉料占總量的70wt%~88 wt%,粘結(jié)劑占總量的12 wt%~30 wt%0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述的鐵氧體粉料的組成為:65wt%~75 wt% 的 Fe203、15 wt%~25 wt% 的 Mn304、5 wt%~10 wt% 的 Ζη0、0.2 wt%~0.5 wt% 的 CaC03、0.02 wt%~0.05 wt% 的 Si02。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述的粘結(jié)劑的組成為:50wt9T65wt%的石臘，15 wt%~25 wt%的聚乙烯醇，10 wt%~15 wt%的聚乙烯和10 wt%~15 wt%的聚丙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述的一次混磨和二次混磨均采用濕磨法，在一次混磨和二次混磨時(shí)加入占鐵氧體粉料I wt°/T2 wt%的分散劑、5 wt°/TlO wt%的聚乙烯醇和0.1 Wt0^0.2 wt%的消泡劑，其中分散劑由水和聚丙烯組成。
【文檔編號(hào)】C04B35/622GK104029281SQ201410248297
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】嚴(yán)密, 陳海平, 吳琛, 王新華 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)