專利名稱：一種含有HfO₂的鐵磁芯的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粉末冶金技術(shù)，具體涉及一種含有HfO2的鐵磁芯的制造方法。
背景技術(shù)：
鐵粉磁芯的飽和磁感應(yīng)強度一般約為900、0-11000高斯，在100-2000赫茲的交變電場中鐵損很大，鐵硅鋁磁芯飽和磁感應(yīng)強度一般約為5000-9000高斯，鐵損還較低，但它的材質(zhì)機械強度過低；鐵氧體的飽和磁感應(yīng)強度約為2700-4200高斯，鐵損情況相當良好，但飽和磁感應(yīng)強度太低，且不宜切削。

發(fā)明內(nèi)容
為了緩解現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種含有HfO2的鐵磁芯的制造方法。為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
含有HfO2的鐵磁芯的制造方法，包括以下步驟
(1)原料的配比為按重量份計算，還原鐵粉68-75、氧化鐵粉15-17、MnO4. 2-4. 5、ZnO 3. 6-4. 2、改性樹木灰燼 I. 7-2. 3、納米碳 0. 5-0. 7、HfO2 1-3、SiO2 2. 5-2. 7, V2O5
3.4-3. 8、CuO 2-3，所述的改性樹木灰燼通過以下方法制備
a、將樹木灰燼用8-12%的氫氧化鈉溶液浸泡4-5小時后；
b、用8-12%鹽酸溶液浸泡4-5小時；
C、用去離子水洗滌多次，至樹木灰燼為中性，烘干； d、研磨為0. 8-1. Oum粉末，得到改性樹木灰燼；
(2)預(yù)燒將除去改性樹木灰燼、納米碳之外的的原料加水與分散劑進行一次球磨3-4小時，然后噴霧干燥，進行預(yù)燒，預(yù)燒溫度為780-850°C，預(yù)燒時間為3-5小時；
(3)二次球磨將一次球磨料，加入水與分散劑進行二次球磨2-3小時，噴霧干燥、制成250-300目粒料；
(4)成型將二次球磨料與改性樹木灰燼、納米碳混合，15000-16000轉(zhuǎn)/分，高速分散
0.8-1. 2小時，然后加入粘結(jié)劑、水壓制成坯；
(5)燒結(jié)將上述成型后的成型坯件放進燒結(jié)爐，在0.07-0. 09%氧體積含量的氮氣氛中，先以170-190°C /小時速率升溫至730-780°C，保溫1_2小時；在0. 5-1. 3%氧體積含量的氮氣氛中，以135-145°C /小時速率升溫至940-960°C時，保溫0. 5-1小時；在3_5%氧體積含量的氮氣氛中，再以105-125°C /小時速率升溫至1370-1390°C，燒結(jié)保溫時間為2. 5-4小時；燒結(jié)后在0. 05-0. 1%氧體積含量的氮氣氛中以80-90°C /小時速率降溫后即得。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的磁芯配方合理，制備方法簡單，制得的磁芯飽和磁感應(yīng)強度較高，損耗較低，耐溫較高，同時本發(fā)明通過添加改性樹木灰燼、納米碳成分，可以作為不同原料之間的橋梁結(jié)合作用，使用原料分布更好，密度高、晶界電阻率高、氣孔率低、晶粒大而均勻，燒結(jié)時不會出現(xiàn)裂紋，組織致密，變形小，合理改進原料配方，燒結(jié)過程中變形程度微??；能夠線切害I]、切削、研磨等。
具體實施例方式實施例I :含有HfO2的鐵磁芯的制造方法，包括以下步驟
(1)原料的配比為按重量份(斤)計算，還原鐵粉71、氧化鐵粉16、Mn04. 4, ZnO 3.9、改性樹木灰燼2、納米碳0.6、HfO2 2, SiO2 2. 6, V2O5 3. 6, CuO 2. 5，所述的改性樹木灰燼通過以下方法制備
a、將樹木灰燼用10%的氫氧化鈉溶液浸泡4-5小時后；
b、用10%鹽酸溶液浸泡4-5小時；
C、用去離子水洗滌多次，至樹木灰燼為中性，烘干； d、研磨為0. 8-1. Oum粉末，得到改性樹木灰燼；
(2)預(yù)燒將除去改性樹木灰燼、納米碳之外的的原料加水與分散劑進行一次球磨3-4小時，然后噴霧干燥，進行預(yù)燒，預(yù)燒溫度為820°C,預(yù)燒時間為3-5小時；
(3)二次球磨將一次球磨料，加入水與分散劑進行二次球磨2-3小時，噴霧干燥、制成280目粒料；
(4)成型將二次球磨料與改性樹木灰燼、納米碳混合，15500轉(zhuǎn)/分，高速分散I小時，然后加入粘結(jié)劑、水壓制成坯；
(5)燒結(jié)將上述成型后的成型坯件放進燒結(jié)爐，在0.07-0. 09%氧體積含量的氮氣氛中，先以180°C /小時速率升溫至750°C，保溫1-2小時；在0. 5-1. 3%氧體積含量的氮氣氛中，以140°C /小時速率升溫至950°C時，保溫0. 5-1小時；在3-5%氧體積含量的氮氣氛中，再以115°C /小時速率升溫至1380°C，燒結(jié)保溫時間為2. 5-4小時；燒結(jié)后在0. 05-0. 1%氧體積含量的氮氣氛中以85°C /小時速率降溫后即得。通過上述實施例制得的磁芯的飽和磁感應(yīng)強度在13000-16800高斯；在400赫茲的情況下與厚度為0. 5毫米的無取向硅鋼片相比較，降低鐵損82%，低溫類型磁芯可達4850C ;高溫類型磁芯可達810°C ;在IOKHz時初始磁導率達5900-7400 ;利用本發(fā)明的磁芯在200-1100赫茲的交變電場中使用，與鐵氧體相比較，體積可縮小至35-44%。
權(quán)利要求
1.一種含有HfO2的鐵磁芯的制造方法，其特征在于包括以下步驟 (1)原料的配比為按重量份計算，還原鐵粉68-75、氧化鐵粉15-17、MnO4. 2-4. 5、ZnO 3. 6-4. 2、改性樹木灰燼 I. 7-2. 3、納米碳 0. 5-0. 7、HfO2 1-3、SiO2 2. 5-2. 7, V2O5.3.4-3. 8、CuO 2-3，所述的改性樹木灰燼通過以下方法制備 a、將樹木灰燼用8-12%的氫氧化鈉溶液浸泡4-5小時后； b、用8-12%鹽酸溶液浸泡4-5小時； C、用去離子水洗滌多次，至樹木灰燼為中性，烘干； d、研磨為0. 8-1. Oum粉末，得到改性樹木灰燼； (2)預(yù)燒將除去改性樹木灰燼、納米碳之外的的原料加水與分散劑進行一次球磨3-4小時，然后噴霧干燥，進行預(yù)燒，預(yù)燒溫度為780-850°C，預(yù)燒時間為3-5小時； (3)二次球磨將一次球磨料，加入水與分散劑進行二次球磨2-3小時，噴霧干燥、制成.250-300目粒料； (4)成型將二次球磨料與改性樹木灰燼、納米碳混合，15000-16000轉(zhuǎn)/分，高速分散.0.8-1. 2小時，然后加入粘結(jié)劑、水壓制成坯； (5)燒結(jié)將上述成型后的成型坯件放進燒結(jié)爐，在0.07-0. 09%氧體積含量的氮氣氛中，先以170-190°C /小時速率升溫至730-780°C，保溫1_2小時；在0. 5-1. 3%氧體積含量的氮氣氛中，以135-145°C /小時速率升溫至940-960°C時，保溫0. 5-1小時；在3_5%氧體積含量的氮氣氛中，再以105-125°C/小時速率升溫至1370-1390°C，燒結(jié)保溫時間為2. 5-4小時；燒結(jié)后在0. 05-0. 1%氧體積含量的氮氣氛中以80-90°C /小時速率降溫后即得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含有HfO2的鐵磁芯的制造方法，包括以下步驟按重量份計算，還原鐵粉68-75、氧化鐵粉15-17、MnO 4.2-4.5、ZnO 3.6-4.2、改性樹木灰燼1.7-2.3、納米碳0.5-0.7、HfO2 1-3、SiO2 2.5-2.7、V2O5 3.4-3.8、CuO 2-3進行配料，然后依次通過預(yù)燒、一次球磨、二次球磨、成型和燒結(jié)即得；本發(fā)明的磁芯配方合理，制備方法簡單，制得的磁芯飽和磁感應(yīng)強度較高，損耗較低，耐溫較高，同時本發(fā)明通過添加改性樹木灰燼、納米碳成分，可以作為不同原料之間的橋梁結(jié)合作用，使用原料分布更好，密度高、晶界電阻率高、氣孔率低、晶粒大而均勻，燒結(jié)時不會出現(xiàn)裂紋，組織致密，變形小，合理改進原料配方，燒結(jié)過程中變形程度微??；能夠線切割、切削、研磨等。
文檔編號H01F1/09GK102982954SQ201210481529
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者徐杰, 楊從會, 黃國祥, 劉京州, 曾性儒, 張忠仁, 王玉志 申請人:天長市昭田磁電科技有限公司