本發(fā)明涉及鐵氧體材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種耐熱沖擊磁芯材料。
背景技術(shù):
軟磁材料是一類具有較低矯頑力和較高磁導(dǎo)率的磁性材料,在外加磁場的作用下,軟磁材料表現(xiàn)出既易于磁化又易于退磁的特點,軟磁材料作為磁電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的重要功能材料之一,在電子設(shè)備、通信和電器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著數(shù)字電視機、筆記本電腦的普及,電子設(shè)備向輕、薄、小型化發(fā)展,這就勢必要縮小電源體積,對電源提出了更高、更嚴(yán)格的要求。復(fù)合軟磁材料由于具有金屬軟磁材料高飽和磁感應(yīng)強度和軟磁鐵氧體高電阻率的特點,在工業(yè)技術(shù)和日常生活中的應(yīng)用日益增多,一直以來受到人們的重視并得到廣泛的研究。復(fù)合軟磁材料一般是以金屬軟磁粉末為原料,在顆粒表面進行有機或無機絕緣處理后,在采用粉末冶金工藝將復(fù)合粉末壓制成型即可得到塊狀軟磁材料。與傳統(tǒng)的金屬軟磁材料相比,復(fù)合軟磁材料具有較高的電阻率,可以減少渦流損耗,提高材料的使用頻率。但是一般有機或無機包覆層具有非磁性特征,與金屬磁性顆粒復(fù)合后,在一定程度上也會降低材料的飽和磁化強度,所以必須要通過合適的有效工藝,在提高材料電阻率和降低磁損耗的同時,保持較高密度和飽和磁化強度是當(dāng)今研究的重點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種耐熱沖擊磁芯材料。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種耐熱沖擊磁芯材料,由以下重量份的原料制備制成:羥基鐵粉60-65、三氧化二鐵10-15、氧化錳25-27、氧化鋅21-23、硅烷偶聯(lián)劑kh5704-5、有機硅樹脂5-7、聚乙烯醇1-2、硅酸鈉7-9、五氧化二磷0.4-0.5、聚醋酸乙烯乳液0.2-0.4、納米碳0.5-0.6、水適量;
所述一種耐熱沖擊磁芯材料,由以下具體步驟制備制成:
(1)將羥基鐵粉、三氧化二鐵、氧化錳、氧化鋅和硅烷偶聯(lián)劑kh570混合球磨0.5-1h,然后將有機硅樹脂用4-6倍量的丙酮溶解,再將上述偶聯(lián)磁粉加到有機硅溶液中攪拌0.6-1h,然后在40-50°C中干燥1-2h粉碎后備用;
(2)將其余剩余的物料除聚乙烯醇和硅酸鈉之外混合,研磨分散均勻后在120-200°C下真空退火20-40min,退火處理后粉碎備用;
(3)將聚乙烯醇加水溶解制成濃度在8-10%的聚乙烯醇溶液,再將步驟(2)得到的物料加到聚乙烯醇溶液中,超聲分散均勻成為料漿;
(4)將步驟(1)得到的產(chǎn)物加到步驟(3)中,混合攪拌均勻后加到噴霧干燥塔內(nèi)噴霧造粒,將進口溫度控制在300-340°C,出口溫度控制在100-110°C,然后將顆粒過60目篩,采用全自動粉末成型機冷壓成型;
(5)將制成的坯件浸漬到硅酸鈉溶液中,抽真空,保持3min后取出材料,烘干,然后在氮氣保護下,于1000-1200°C下燒結(jié)120-160min,結(jié)束后冷卻至室溫即可。
本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明采用鐵粉代替氧化鐵制備磁芯材料具有較低的矯頑力和損耗特性,和其他粉體偶聯(lián)后并在表面包覆一層有機硅樹脂,增大了密度,減少了磁芯材料的體積并且具有較高的電阻率,高飽和磁感應(yīng)強度和磁導(dǎo)率,可以減少渦流損耗和提高材料的使用頻率的功能,本發(fā)明提高了增強顆粒之間的粘結(jié)性,降低成型壓力,避免在壓制時坯件起層、炸紋、開裂等質(zhì)量問題,在成型之后浸漬硅酸鈉中,大大的減少壓制成型殘留孔隙和應(yīng)力的問題,并且提高了耐火和耐熱的性能,添加的五氧化二磷、聚醋酸乙烯乳液和納米碳能夠助融細化晶粒,減少氣孔的產(chǎn)生,提高耐熱性等作用,本發(fā)明制備的材料晶界鮮明,致密度高,氣孔分布合理,具有優(yōu)良的電磁性能、耐熱沖擊和高機械強度等性能。
具體實施方式
一種耐熱沖擊磁芯材料,由以下重量份的原料制備制成:羥基鐵粉60、三氧化二鐵10、氧化錳25、氧化鋅21、硅烷偶聯(lián)劑kh5704、有機硅樹脂5、聚乙烯醇1、硅酸鈉7、五氧化二磷0.4、聚醋酸乙烯乳液0.2、納米碳0.5、水適量;
所述一種耐熱沖擊磁芯材料,由以下具體步驟制備制成:
(1)將羥基鐵粉、三氧化二鐵、氧化錳、氧化鋅和硅烷偶聯(lián)劑kh570混合球磨0.5h,然后將有機硅樹脂用4倍量的丙酮溶解,再將上述偶聯(lián)磁粉加到有機硅溶液中攪拌0.6h,然后在40°C中干燥1h粉碎后備用;
(2)將其余剩余的物料除聚乙烯醇和硅酸鈉之外混合,研磨分散均勻后在120°C下真空退火20min,退火處理后粉碎備用;
(3)將聚乙烯醇加水溶解制成濃度在8%的聚乙烯醇溶液,再將步驟(2)得到的物料加到聚乙烯醇溶液中,超聲分散均勻成為料漿;
(4)將步驟(1)得到的產(chǎn)物加到步驟(3)中,混合攪拌均勻后加到噴霧干燥塔內(nèi)噴霧造粒,將進口溫度控制在300°C,出口溫度控制在100°C,然后將顆粒過60目篩,采用全自動粉末成型機冷壓成型;
(5)將制成的坯件浸漬到硅酸鈉溶液中,抽真空,保持3min后取出材料,烘干,然后在氮氣保護下,于1000°C下燒結(jié)120min,結(jié)束后冷卻至室溫即可。
按照具體實施例制備的軟磁鐵氧體材料,對其進行性能測試,結(jié)果如下:
飽和磁通密度(T):0.93,磁損耗(W/Kg):66,矯頑力(A/m):18,居里溫度(°C):161,工作頻率(MHz):0.16。