本發(fā)明涉及軟磁鐵氧體材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種較高的強(qiáng)度高性能的軟磁鐵氧體材料的生產(chǎn)工藝。背景技術(shù):軟磁材料的矯頑力很低,在磁場中可以反復(fù)磁化,當(dāng)外電場去掉以后獲得的磁性便會(huì)全部或大部分消失,軟磁鐵氧體采用粉末冶金方法生產(chǎn),有mn-zn、cu-zn、ni-zn等幾類,其中mn-zn鐵氧體的產(chǎn)量和用量比較大,軟磁鐵氧體分為以下九種:純鐵和低碳鋼、鐵硅系合金、鐵鋁系合金、鐵硅鋁系合金、鎳鐵系合金、鐵鈷系合金、軟磁鐵氧體、非晶態(tài)軟磁合金、超微晶軟磁合金。現(xiàn)有的軟磁鐵氧體材料采用多種金屬氧化物組成,雖提高了強(qiáng)度性能,但材料的磁導(dǎo)料、磁通密度等性能因?yàn)椴牧系幕祀s變差,因而需要進(jìn)一步改進(jìn)處理。現(xiàn)有中國專利文獻(xiàn)公開號(hào)cna公開了一種較高的強(qiáng)度錳鋅軟磁鐵氧體磁芯材料的制備方法,該軟磁鐵氧體磁芯材料由fe2o3、mn3o4、zno、coo2、sio2、tio2、ta2o5、in2o3、tb2(co3)3、baco3、v2o5、cuo、cao、ga(oh)3、nd(no3)3·6h2o、vb2、wc等原料組成;本發(fā)明材料通過一次配料、一次球磨、一次燒結(jié)、二次配料、二次球磨、壓制成型、二次燒結(jié)等步驟制成,該材料采用多種原料復(fù)合而成,原料混雜易導(dǎo)致材料的磁導(dǎo)料、磁通密度變差。異方性燒結(jié)鐵氧體永磁材料擁有較強(qiáng)的磁性能,但只能沿著磁體的預(yù)定充磁方向充磁。北京電機(jī)鐵氧體工藝
電力系統(tǒng)環(huán)境中使用的智能儀表受到非常強(qiáng)的電磁干擾,干擾來源多樣,情況復(fù)雜,需要采用多種措施來排除或盡可能的減少電磁干擾。鐵氧體磁性元件在提升智能儀表的電磁兼容性方面有很好的效果。在智能儀表的電源進(jìn)線串接鐵氧體磁環(huán),可有效濾除共模,差模干擾。本文作者創(chuàng)新點(diǎn):智能化儀表在變電站強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中實(shí)現(xiàn)可靠地工作是一個(gè)急待解決的問題.本文作者討論了鐵氧體器件在進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)方面的工作,在提升智能儀表的電磁兼容性方面有很好的效果。山東注塑鐵氧體生產(chǎn)廠家由于成本低廉,鐵氧體磁鐵有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,從電機(jī)、揚(yáng)聲器到玩具、工藝品,是目前應(yīng)用較廣的永磁材料。
隨著數(shù)碼產(chǎn)品的不斷更新發(fā)展,關(guān)于鐵氧體磁性屏蔽材料的需求量日趨增加。鐵氧體是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。就電特性來說,鐵氧體的電阻率比金屬、合金磁性材料大得多,而且還有較高的介電性能。鐵氧體的磁性能還表現(xiàn)在高頻時(shí)具有較高的磁導(dǎo)率。因而,鐵氧體已成為高頻弱電領(lǐng)域用途大體上的非金屬磁性材料。由于鐵氧體單位體積中儲(chǔ)存的磁能較低,飽合磁化強(qiáng)度也較低(通常只有純鐵的1/3~1/5),因而限制了它在要求較高磁能密度的低頻強(qiáng)電和大功率領(lǐng)域的應(yīng)用。鐵氧體的磁性能不高,目前磁能積只能做到4MGOe稍微高一些(大概釹鐵硼的十分之一)。這種材料有個(gè)比較大的優(yōu)點(diǎn),就是價(jià)格低廉。一方面原材料豐富,無稀土材料價(jià)格較低,另外一方面加工成本也較低,加工性能也與陶瓷類似,鐵氧體磁鐵都是模具成形,燒結(jié)出來的。若需加工,也只有進(jìn)行簡單的切割磨削,成品不需要進(jìn)行電鍍等表面處理或者涂裝。很多廠家會(huì)有現(xiàn)成的常規(guī)形狀和尺寸的圓環(huán),方塊等標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品可供選擇,這進(jìn)一步降低了成本。
錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體的簡易區(qū)分法:目測(cè)法由于錳鋅鐵氧體MXO一般磁導(dǎo)率μ比較高,晶粒較大,結(jié)構(gòu)也比較緊密,常呈黑色。而鎳鋅鐵氧體NXO一般磁導(dǎo)率μ比較低,晶粒細(xì)而小,并且是多孔結(jié)構(gòu),常呈棕色,特別是在生產(chǎn)過程中燒結(jié)溫度比較低時(shí)尤為突出。根據(jù)這些特點(diǎn),我們可用目測(cè)法來區(qū)分。①在光線比較亮的地方,如果看到鐵氧體的顏色發(fā)黑、有較耀眼的亮結(jié)晶,此磁芯為錳鋅鐵氧體;如果看到鐵氧體帶棕色、光澤暗淡、晶粒不耀眼,此磁芯為鎳鋅鐵氧體。目測(cè)法是一種比較粗略的方法,經(jīng)過一定實(shí)踐也是可以掌握的。目測(cè)的方法比較好是準(zhǔn)備一個(gè)普通的放大鏡,如果有幾個(gè)元件就更好,以便比較。在白天光線較亮的情況下,用放大鏡進(jìn)行觀察,如果鐵氧體帶棕色,且光澤暗淡;晶粒不耀眼,那么此磁性元件即為鎳鋅鐵氧體。如果看到鐵氧體的顏色發(fā)黑,有較耀眼的亮結(jié)晶,那么此磁性元件為錳鋅鐵氧體。如果幾個(gè)元件同一品種,無法分辨時(shí),可以與家中收音機(jī)中的中波磁棒比較一下,就容易分辨了。值得注意的是這方法在燈光下不難分辨,比較好白天在室外進(jìn)行觀察。②水磨法根據(jù)目測(cè)法的原理,錳鋅鐵氧體呈黑色,鎳鋅鐵氧體里棕色,就可以采用水磨法來識(shí)別。方法是將磁性元件的某一端面。永磁鐵氧體是由陶瓷技術(shù)制成的,也稱為硬鐵氧體。一旦被磁化,它就能保持恒定的磁性。
2013-2018年我國鐵氧體軟磁材料產(chǎn)量整體來看呈現(xiàn)增長趨勢(shì)。2018年中國軟磁鐵氧體產(chǎn)量約,約占全球的80%。2018年軟磁鐵氧體在終端應(yīng)用方面,家電、汽車、電腦等傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用比率下降,云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)、無線充電、服務(wù)器、NFC、新能源汽車、逆變器等領(lǐng)域需求增速較高。2017年軟磁鐵氧體磁性材料應(yīng)用比較大的領(lǐng)域?yàn)殡妱?dòng)機(jī)領(lǐng)域,占比為。2017年變壓器和發(fā)電機(jī)的應(yīng)用占比分別為。據(jù)前瞻不完全統(tǒng)計(jì),中國從事鐵氧體軟磁材料生產(chǎn)的企業(yè)約有200多家,且大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較小,年生產(chǎn)能力在500噸以下,只有幾家企業(yè)能達(dá)到上萬噸的產(chǎn)能。全球軟磁鐵氧體產(chǎn)能主要集中在日本和中國,日本主要是技術(shù)先進(jìn),中國大陸在產(chǎn)量上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。有名企業(yè)有日本TDK、FDK,中國橫店東磁、天通股份等。鐵氧體軟磁材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要以錳鋅鐵氧體為主,但是應(yīng)用需求主要在電動(dòng)機(jī)。我國軟磁鐵氧體常見的是錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體,分別占總產(chǎn)量的比重為70%和10%,此外,鎂鋅鐵氧體占比為8%,鋰鋅鐵氧體占比為6%。磁性材料行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示,國內(nèi)磁性材料企業(yè)數(shù)量全球的,直接從事磁性材料制造加工的企業(yè)約有1000家。但2017年國內(nèi)磁性材料總市場規(guī)模加起來只約700億元。鐵氧體磁鐵是一種主要以SrO或BaO及Fe2O3為原料制造而成的永磁磁鐵。鐵氧體磁材
鐵氧體可分為:軟磁、永磁、旋磁、矩磁、壓磁等五種類型。北京電機(jī)鐵氧體工藝
軟磁鐵氧體是以Fe2O3為主成分的亞鐵磁性氧化物,采用粉末冶金方法生產(chǎn)。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等幾類,其中Mn-Zn鐵氧體的產(chǎn)量和用量相對(duì)更大,Mn-Zn鐵氧體的電阻率低,為1~10歐姆/米,一般在100kHZ以下的頻率使用。Cu-Zn、Ni-Zn鐵氧體的電阻率為102~104歐姆/米,在100kHz~10兆赫的無線電頻段的損耗小,多用在無線電用天線線圈、無線電中頻變壓器。磁芯形狀種類豐富,有E、I、U、EC、ETD形、方形(RM、EP、PQ)、罐形(PC、RS、DS)及圓形等。在應(yīng)用上很方便。由于軟磁鐵氧體不使用鎳等稀缺材料也能得到高磁導(dǎo)率,粉末冶金方法又適宜于大批量生產(chǎn),因此成本低,又因?yàn)槭菬Y(jié)物硬度大、對(duì)應(yīng)力不敏感,在應(yīng)用上很方便。而且磁導(dǎo)率隨頻率的變化特性穩(wěn)定,在150kHz以下基本保持不變。隨著軟磁鐵氧體的出現(xiàn),磁粉芯的生產(chǎn)很大程度減少了,很多原來使用磁粉芯的地方均被軟磁鐵氧體所代替。國內(nèi)外鐵氧體的生產(chǎn)廠家很多,在此只以美國的Magnetics公司生產(chǎn)的Mn-Zn鐵氧體為例介紹其應(yīng)用狀況。分為三類基本材料:電信用基本材料、寬帶及EMI材料、功率型材料。電信用鐵氧體的磁導(dǎo)率從750~2300,具有低損耗因子、***因素Q、穩(wěn)定的磁導(dǎo)率隨溫度/時(shí)間關(guān)系。北京電機(jī)鐵氧體工藝
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