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,雖提高了強度性能,但材料的磁導(dǎo)料、磁通密度等性能因為材料的混雜變差,因而需要進一步改進處理。現(xiàn)有中國專利文獻公開號cna公開了一種較高的強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。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。它們被用來制造磁鐵,用于冰箱,揚聲器和小型電動機等設(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年成立專門制造這種材料。鋇鐵氧體(BaFe12O19)是1950年在飛利浦物理實驗室發(fā)現(xiàn)的。這個發(fā)現(xiàn)有點意外,是由于一個助手的錯誤。他在給一個調(diào)查半導(dǎo)體材料用途的小組制備一個六方晶系鑭鐵氧體樣品時,發(fā)現(xiàn)它實際上是一種磁性材料,并通過X射線晶體學(xué)證實其結(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。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、簡單、經(jīng)濟的辦法之一。
從我們電機的角度可以看出鐵氧體材料可以很好的解決了永磁電機現(xiàn)在的應(yīng)用困境(高溫退磁+成本較高)。目前國內(nèi)白色家電應(yīng)用的電機中已經(jīng)有部分已經(jīng)在批量生產(chǎn)鐵氧體的電機,采取的是應(yīng)用大量的鐵氧體材料來彌補性能不足策略。而在高性能需求的行業(yè)鐵氧體電機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,鐵氧體永磁同步電機具有高抗退磁(高溫)以及低成本的優(yōu)勢,但是剩磁密度較小使得電機氣隙磁密偏低,進而產(chǎn)生永磁轉(zhuǎn)矩不足等問題。因此怎么解決轉(zhuǎn)矩密度低的同時又能節(jié)省大量的成本成為了必須要面對的關(guān)鍵問題。有兩種路線來解決上述問題。一種是通過內(nèi)置式永磁體或切向的磁通等方式來獲得有較大的氣隙磁密。因為這種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)下電機每一極的磁通由相鄰兩個永磁體并聯(lián)提供,這樣電機的每極磁通會增大。很好的彌補了鐵氧體材料剩磁密度小的缺點,在電機歸類上屬于IPM電機。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現(xiàn)批量化生產(chǎn),但是制品形狀簡單,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、揚聲器到玩具、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年我國鐵氧體軟磁材料產(chǎn)量整體來看呈現(xiàn)增長趨勢。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)域為電動機領(lǐng)域,占比為。2017年變壓器和發(fā)電機的應(yīng)用占比分別為。據(jù)前瞻不完全統(tǒng)計,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,中國大陸在產(chǎn)量上占據(jù)優(yōu)勢。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)用需求主要在電動機。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。天津磁鐵鐵氧體尺寸
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