专利名称：一种含有CaO的铁磁芯的制造方法
技术领域：
本发明属于粉末冶金技术，具体涉及一种含有CaO的铁磁芯的制造方法。
背景技术：
铁粉磁芯的饱和磁感应强度一般约为9000-11000高斯，在100-2000赫兹的交变电场中铁损很大。铁硅铝磁芯饱和磁感应强度一般约为5000-9000高斯，铁损还较低，但它的材质机械强度过低；铁氧体的饱和磁感应强度约为2700-4200高斯，铁损情况相当良好，但饱和磁感应强度太低，且不宜切削。
发明内容
为了缓解现有技术的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种含有CaO的铁磁芯 的制造方法。为了实现上述目的本发明采用如下技术方案
含有CaO的铁磁芯的制造方法，包括以下步骤
(1)原料的配比为按重量份计算，还原铁粉72-75、氧化铁粉13-15、Mn02. 5-4. 5,ZnO3-4、改性纳米碳 I. 5-2. 5、氧化硼 I. 8-2. 8、CaO 2. 3-2. 8、SnO2 2. 5-4、V2O5 3. 7-4. 3、Fe3O4 3. 3-3. 8，所述的改性纳米碳通过以下方法制备
a、将树木灰烬用10-15%的氢氧化钠溶液浸泡2-3小时后；
b、用10-15%盐酸溶液浸泡2-3小时；
C、用去离子水洗涤多次，至树木灰烬为中性，烘干；
d、研磨为0.8-1. Oum粉末，得到改性树木灰烬；
e、在纳米碳中加入相当于其重量3-5%的上述得到的改性树木灰烬、2-3%的纳米二氧化硅，充分混合得到；
(2)预烧将除去改性纳米碳、氧化硼之外的的原料加水与分散剂进行一次球磨3-3.5小时，然后喷雾干燥，进行预烧，预烧温度为950-1000°C，预烧时间为1-1. 5小时；
(3)二次球磨将一次球磨料，加入水与分散剂进行二次球磨2-3小时，喷雾干燥、制成220-250目粒料；
(4)成型将二次球磨料与改性纳米碳、氧化硼混合，12500-14000转/分，高速分散1-2小时，然后加入粘结剂压制成还;
(5)烧结将上述成型后的成型坯件放进烧结炉，在0.05-0. 1%氧体积含量的氮气氛中，先以130-150°C /小时速率升温至650-700°C，保温1_2小时；在0. 5_1%氧体积含量的氮气氛中，以150-170°C /小时速率升温至910-930°C时，保温0. 5-1. 5小时；在2_4%氧体积含量的氮气氛中，再以90-120°C /小时速率升温至1280-1350°C，烧结保温时间为3-4小时；烧结后在0. 05-0. 1%氧体积含量的氮气氛中以70-90°C /小时速率降温后即得。本发明的有益效果
本发明的磁芯配方合理，制备方法简单，制得的磁芯饱和磁感应强度较高，损耗较低，耐温较高，同时本发明通过添加改性纳米碳、氧化硼成分，可以作为不同原料之间的桥梁结合作用，使用原料分布更好，密度高、晶界电阻率高、气孔率低、晶粒大而均匀，烧结时不会出现裂纹，组织致密，变形小，合理改进原料配方，烧结过程中变形程度微小；能够线切割、切削、研磨等。
具体实施方式
实施例I :含有CaO的铁磁芯的制造方法，包括以下步骤
(1)原料的配比为按重量份(斤)计算，还原铁粉74、氧化铁粉14、MnO3. 5,ZnO 3.5、改性纳米碳2、氧化硼2. 4、CaO 2. 6,SnO2 3. 3、V2O5 4,Fe3O4 3. 5，所述的改性纳米碳通过以下方法制备
a、将树木灰烬用12%的氢氧化钠溶液浸泡2-3小时后；
b、用12%盐酸溶液浸泡2-3小时；
C、用去离子水洗涤多次，至树木灰烬为中性，烘干；
d、研磨为0.8-1. Oum粉末，得到改性树木灰烬；
e、在纳米碳中加入相当于其重量4%的上述得到的改性树木灰烬、2.5%的纳米二氧化硅，充分混合得到；
(2)预烧将除去改性纳米碳、氧化硼之外的的原料加水与分散剂进行一次球磨3-3.5小时，然后喷雾干燥，进行预烧，预烧温度为980°C,预烧时间为1-1. 5小时；
(3)二次球磨将一次球磨料，加入水与分散剂进行二次球磨2-3小时，喷雾干燥、制成220目粒料；
(4)成型将二次球磨料与改性纳米碳、氧化硼混合，13300转/分，高速分散1-2小时，然后加入粘结剂压制成坯；
(5)烧结将上述成型后的成型坯件放进烧结炉，在0.05-0. 1%氧体积含量的氮气氛中，先以140°C /小时速率升温至670°C，保温1-2小时；在0. 5-1%氧体积含量的氮气氛中，以160°C /小时速率升温至920°C时，保温0. 5-1. 5小时；在2_4%氧体积含量的氮气氛中，再以105°C /小时速率升温至1320°C，烧结保温时间为3-4小时；烧结后在0. 05-0. 1%氧体积含量的氮气氛中以80°C /小时速率降温后即得。通过上述实施例制得的磁芯的饱和磁感应强度在13300-15800高斯；在400赫兹的情况下与厚度为0. 5毫米的无取向硅钢片相比较，降低铁损91%，低温类型磁芯可达4870C ;高温类型磁芯可达838°C ;在IOKHz时初始磁导率达6650-7750 ;利用本发明的磁芯在200-1100赫兹的交变电场中使用，与铁氧体相比较，体积可缩小至34-39%。
权利要求
1.一种含有CaO的铁磁芯的制造方法，其特征在于包括以下步骤 (1)原料的配比为按重量份计算，还原铁粉72-75、氧化铁粉13-15、Mn02. 5-4. 5,ZnO3-4、改性纳米碳 1. 5-2. 5、氧化硼 1. 8-2. 8、CaO 2. 3-2. 8、SnO2 2. 5-4、V2O5 3. 7-4. 3、Fe3O4 3. 3-3. 8，所述的改性纳米碳通过以下方法制备 a、将树木灰烬用10-15%的氢氧化钠溶液浸泡2-3小时后； b、用10-15%盐酸溶液浸泡2-3小时； C、用去离子水洗涤多次，至树木灰烬为中性，烘干； d、研磨为O.8-1. O μ m粉末，得到改性树木灰烬； e、在纳米碳中加入相当于其重量3-5%的上述得到的改性树木灰烬、2-3%的纳米二氧化硅，充分混合得到； (2)预烧将除去改性纳米碳、氧化硼之外的的原料加水与分散剂进行一次球磨3-3.5小时，然后喷雾干燥，进行预烧，预烧温度为950-1000°C，预烧时间为1-1. 5小时； (3)二次球磨将一次球磨料，加入水与分散剂进行二次球磨2-3小时，喷雾干燥、制成220-250目粒料； (4)成型将二次球磨料与改性纳米碳、氧化硼粉末混合，12500-14000转/分，高速分散1-2小时，然后加入粘结剂压制成坯； (5)烧结将上述成型后的成型坯件放进烧结炉，在O.05-0. 1%氧体积含量的氮气氛中，先以130-150°C /小时速率升温至650-700°C，保温1_2小时；在O. 5_1%氧体积含量的氮气氛中，以150-170°C /小时速率升温至910-930°C时，保温O. 5-1. 5小时；在2_4%氧体积含量的氮气氛中，再以90-120°C /小时速率升温至1280-1350°C，烧结保温时间为3_4小时；烧结后在O. 05-0. 1%氧体积含量的氮气氛中以70-90°C /小时速率降温后即得。
全文摘要
本发明公开了一种含有CaO的铁磁芯的制造方法，包括以下步骤按重量份计算，还原铁粉72-75、氧化铁粉13-15、MnO 2.5-4.5、ZnO 3-4、改性纳米碳1.5-2.5、氧化硼1.8-2.8、CaO 2.3-2.8、SnO2 2.5-4、V2O5 3.7-4.3、Fe3O4 3.3-3.8进行配料，然后依次通过预烧、一次球磨、二次球磨、成型和烧结即得；本发明的磁芯配方合理，制备方法简单，制得的磁芯饱和磁感应强度较高，损耗较低，耐温较高，同时本发明通过添加改性纳米碳、氧化硼成分，可以作为不同原料之间的桥梁结合作用，使用原料分布更好，密度高、晶界电阻率高、气孔率低、晶粒大而均匀，烧结时不会出现裂纹，组织致密，变形小，合理改进原料配方，烧结过程中变形程度微小；能够线切割、切削、研磨等。
文档编号H01F41/02GK102982945SQ20121048114
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者徐杰, 杨从会, 黄国祥, 刘京州, 曾性儒, 张忠仁, 王玉志 申请人:天长市昭田磁电科技有限公司