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(chǎng)中可以反復(fù)磁化,當(dāng)外電場(chǎng)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?,F(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?,F(xiàn)有中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)號(hào)cna公開(kāi)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(guò)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。鐵氧體組成原材料主要有氧化鐵、碳酸鋇或碳酸鍶。天津磁鐵鐵氧體尺寸
鐵氧體是由氧化鐵(Fe2O3)與一種或多種附加金屬氧化物化學(xué)結(jié)合而成的一種陶瓷化合物。它們都是不導(dǎo)電的和亞鐵磁性的,這意味著它們可以被磁化或吸引到磁鐵上。鐵氧體根據(jù)它們的矯頑力大小可以將鐵氧體分為兩類:硬鐵氧體和軟鐵氧體。硬鐵氧體具有很高的矯頑力,因此難以消磁。它們被用來(lái)制造磁鐵,用于冰箱,揚(yáng)聲器和小型電動(dòng)機(jī)等設(shè)備。軟鐵氧體具有較低的矯頑力。它們被用于電子工業(yè)中制造電感器和變壓器的鐵氧體磁芯,以及各種微波元件。鐵氧體化合物具有極低的成本,由氧化鐵(即生鐵)制成,并且還具有優(yōu)異的耐腐蝕性、非常穩(wěn)定,難以消磁。東京工業(yè)大學(xué)的YogoroKato和TakeshiTakei在1930年合成了前列批鐵氧體化合物這導(dǎo)致了TDK公司在1935年成立專門(mén)制造這種材料。鋇鐵氧體(BaFe12O19)是1950年在飛利浦物理實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的。這個(gè)發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)意外,是由于一個(gè)助手的錯(cuò)誤。他在給一個(gè)調(diào)查半導(dǎo)體材料用途的小組制備一個(gè)六方晶系鑭鐵氧體樣品時(shí),發(fā)現(xiàn)它實(shí)際上是一種磁性材料,并通過(guò)X射線晶體學(xué)證實(shí)其結(jié)構(gòu)后,便將其傳遞給磁性研究小組。鋇鐵氧體具有較高的矯頑力(170kA/m)和較低的原材料成本。它由飛利浦工業(yè)(荷蘭)公司開(kāi)發(fā),1952年以商品名Ferroxdure出售。上海燒結(jié)鐵氧體廠家與其他永磁磁鐵相比,鐵氧體磁鐵堅(jiān)硬且脆,磁能較低。
隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,在有線電視系統(tǒng)和閉路電視系統(tǒng)的基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來(lái)的光纖同軸電纜混合(HFC)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),作為綜合信息寬帶網(wǎng)絡(luò),具有明顯的優(yōu)勢(shì)。HFC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的改造和建設(shè),需要各種射頻寬帶鐵氧體器件,而射頻寬帶鐵氧體材料(磁芯)系列是制造上述鐵氧體器件的關(guān)鍵磁性材料。HFC的發(fā)展,刺激了對(duì)射頻寬帶鐵氧體材料及器件的需求。Ni-Zn軟磁鐵氧體材料除大量用于HFC寬帶網(wǎng)絡(luò)外,還大量用于抗電磁干擾。使用鎳鋅系軟磁鐵氧體材料制成的濾波器、鐵氧體控制器是其中有效、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的辦法之一。
從我們電機(jī)的角度可以看出鐵氧體材料可以很好的解決了永磁電機(jī)現(xiàn)在的應(yīng)用困境(高溫退磁+成本較高)。目前國(guó)內(nèi)白色家電應(yīng)用的電機(jī)中已經(jīng)有部分已經(jīng)在批量生產(chǎn)鐵氧體的電機(jī),采取的是應(yīng)用大量的鐵氧體材料來(lái)彌補(bǔ)性能不足策略。而在高性能需求的行業(yè)鐵氧體電機(jī)仍在探索和小批量應(yīng)用階段,未能大量普及的原因在于一些關(guān)鍵技術(shù)尚未突破。相比于稀土永磁同步電機(jī),鐵氧體永磁同步電機(jī)具有高抗退磁(高溫)以及低成本的優(yōu)勢(shì),但是剩磁密度較小使得電機(jī)氣隙磁密偏低,進(jìn)而產(chǎn)生永磁轉(zhuǎn)矩不足等問(wèn)題。因此怎么解決轉(zhuǎn)矩密度低的同時(shí)又能節(jié)省大量的成本成為了必須要面對(duì)的關(guān)鍵問(wèn)題。有兩種路線來(lái)解決上述問(wèn)題。一種是通過(guò)內(nèi)置式永磁體或切向的磁通等方式來(lái)獲得有較大的氣隙磁密。因?yàn)檫@種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)下電機(jī)每一極的磁通由相鄰兩個(gè)永磁體并聯(lián)提供,這樣電機(jī)的每極磁通會(huì)增大。很好的彌補(bǔ)了鐵氧體材料剩磁密度小的缺點(diǎn),在電機(jī)歸類上屬于IPM電機(jī)。鐵氧體不只是在材質(zhì)上有著一定的差異,而且在性能上也是非常的不同,適合使用的情況也是不同。
軟磁鐵氧體是目前用途廣、品種多、數(shù)量大、產(chǎn)值高的一種鐵氧體材料。它主要用作各種電感元件,如濾波器磁芯、變壓器磁芯、磁帶錄音和錄像磁頭等,也是磁記錄元件的關(guān)鍵材料。鐵氧體永磁材料經(jīng)過(guò)磁化后不易退磁,因此,也稱為硬磁材料或恒磁材料。它主要用于電信器件中的錄音器、拾音器、揚(yáng)聲器和各種儀表的磁芯等。微波鐵氧體材料,電磁波可以較深入地進(jìn)入材料內(nèi)部,從而可以用在各種微波器件上,這些微波器件可以安裝在雷達(dá)和導(dǎo)航等各種電子通信設(shè)備上。成型是鐵氧體制備的關(guān)鍵技術(shù),是提高產(chǎn)品性能和降低生產(chǎn)成本的重要環(huán)節(jié)之一,直接關(guān)系著鐵氧體磁芯的機(jī)械性能和電磁性能。鐵氧體粉末成型方法主要分為干法成型和濕法成型兩大類。干法成型包括普通模壓成型和冷等靜壓成型。濕法成型包括流延成型、注漿成型、注射成型、擠出成型等。普通模壓成型雖然可實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn),但是制品形狀簡(jiǎn)單,密度不均勻,且模具成本高;冷等靜壓成型成本較高,不適合工業(yè)化推廣。濕法成型工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、成本低、可制備復(fù)雜形狀制品,而且比較容易控制坯體雜質(zhì)的含量,減少坯體缺陷的產(chǎn)生,在生產(chǎn)過(guò)程中較干法生產(chǎn)環(huán)境粉塵少,易于工業(yè)化推廣由于成本低廉,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。安徽磁鐵鐵氧體磁鋼
鐵氧體的基本磁性(內(nèi)稟磁性)與晶體結(jié)構(gòu)和離子種類有緊密的關(guān)系。天津磁鐵鐵氧體尺寸
2013-2018年我國(guó)鐵氧體軟磁材料產(chǎn)量整體來(lái)看呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。2018年中國(guó)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(chē)、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(wú)線充電、服務(wù)器、NFC、新能源汽車(chē)、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(guó)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(wàn)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(guó),日本主要是技術(shù)先進(jìn),中國(guó)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(guó)橫店?yáng)|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(guó)軟磁鐵氧體常見(jiàn)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(guó)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(guó)內(nèi)磁性材料總市場(chǎng)規(guī)模加起來(lái)只約700億元。天津磁鐵鐵氧體尺寸
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