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鎳鋅鐵氧體實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)新方法
來源:國際新技術(shù)資料網(wǎng)
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作者:泛舟
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發(fā)布時(shí)間: 2014-06-23
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尖晶石結(jié)構(gòu)的鎳鋅鐵氧體由于其電阻率高、居里溫度高、磁導(dǎo)率的溫度系數(shù)低、損耗低、高頻特性好頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種電感器、變壓器、濾波線圈、扼流圈等，在通信、傳感、音像設(shè)備開關(guān)電源和磁頭工業(yè)等方面得到廣泛的應(yīng)用。為了適應(yīng)各種器件對軟磁材料越來越高的要求，“一低兩高三化”（低損耗，高頻、高磁導(dǎo)率，小型化、片式化和薄膜集成表面貼裝化)是當(dāng)前軟磁鐵氧體產(chǎn)品的發(fā)展方向。為此，采用新的制備技術(shù)是解決高端軟磁鐵氧體生產(chǎn)的基本方法，于是各種制備技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
·現(xiàn)有的軟磁鎳鋅鐵氧體粉末的制備方法有很多種，如：采用陶瓷煅燒法制備的NiZn鐵氧體晶粒尺寸在2.2-13.5μm;采用燃燒反應(yīng)法合成了（Ni，Zn)Fe2O4鐵氧體；用共沉淀法制備出Ni(α8_χ)Zna2CuxFe2O4鐵氧體；采用回流法均制備出了Nia5Zna5Fe2O4鐵氧體粉末等等，以上合成除陶瓷煅燒法、燃燒反應(yīng)法外，均為采用溶液化學(xué)方法，這不僅帶來化學(xué)試劑處理及環(huán)境污染等問題，而且生產(chǎn)的量因受到設(shè)備及場地的影響而不利于大批量化；而陶瓷煅燒法、燃燒反應(yīng)法雖可以大規(guī)模生產(chǎn)，但由于加熱的溫度均勻性差，所以合成率偏低。
在燒結(jié)方面，常用的是電阻加熱燒結(jié)，由于燒結(jié)的溫度高且保溫時(shí)間長，所以材料內(nèi)部晶粒易異常長大且不均勻。 采用添加燒結(jié)助劑的方法來降低燒結(jié)溫度并制備高密度鎳鋅鐵氧體，提高了磁導(dǎo)率，但該方法中添加的燒結(jié)助劑是非磁性物質(zhì)，所以這樣提高磁導(dǎo)率非常有限度，控制不好反而降低磁導(dǎo)率。
微波技術(shù)是新型的陶瓷合成與燒結(jié)技術(shù)，微波技術(shù)具有加熱速率快、保溫時(shí)間短、體積加熱均勻等特點(diǎn)，而采用微波能從氧化物原料進(jìn)行合成預(yù)燒，并最終燒結(jié)成鎳鋅鐵氧體塊體的制備目前還屬空白。
據(jù)恒志信網(wǎng)消息：針對現(xiàn)有制備鎳鋅鐵氧體的方法存在污染環(huán)境、難以批量化生產(chǎn)、合成率低、所制備的材料內(nèi)部晶粒異常長大不均勻以及存在非磁性燒結(jié)助劑的問題,國內(nèi)最新研制成功一種制備鎳鋅鐵氧體的新方法。利用微波技術(shù)生產(chǎn)法，新技術(shù)工藝簡單、能耗低、無污染，可大量節(jié)省工藝時(shí)間和成本，適于工業(yè)化生產(chǎn)，所得的尖晶石型鎳鋅鐵氧體純度高，在工業(yè)及高端技術(shù)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
通過下述步驟實(shí)現(xiàn)：
步驟一
按鎳鋅鐵氧體的化學(xué)通式，確定的鎳鋅鐵氧體組分中N1、Zn、Fe的摩爾比，按比例分別取N1、Zn、Fe的氧化物混合均勻后，放入微波爐內(nèi)加熱得到合成預(yù)燒料粉末；微波加熱條件：加熱速率為10-30°C/min、加熱溫度為700-900°C，保溫時(shí)間為10-60min；
步驟二
將步驟一制備的合成預(yù)燒料粉末研磨至平均粒徑<100目，添加成形劑，壓制成形，得到壓坯，將壓坯脫膠后放入微波爐內(nèi)燒結(jié)，得到成品；微波燒結(jié)條件是：加熱速率為10-300C/min，燒結(jié)溫度為1100-1300°C，保溫時(shí)間為30_180min。
新技術(shù)中微波合成預(yù)燒料的溫度和時(shí)間影響固相反應(yīng)是否完全，直接影響到預(yù)燒料的純度。由于KOCe_e/KT、pOct，所以升高溫度較之延長反應(yīng)時(shí)間更有效。但是過高的溫度和時(shí)間則會(huì)使得晶粒過于粗大而性能惡化。同樣，微波燒結(jié)的溫度和時(shí)間對材料性能的影響與合成類似。此外，燒結(jié)的升溫速率也是主要影響因素，升溫速率過快，則產(chǎn)品收縮過快、產(chǎn)生較大應(yīng)力而容易開裂，直接影響到產(chǎn)品的性能和成品率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，新技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：
新技術(shù)工藝簡單、易操作，制備效率高、能耗低，可大量節(jié)省時(shí)間和成本，且制備過程環(huán)境友好、清潔衛(wèi)生、無污染；所得的尖晶石型鎳鋅鐵氧體純度高。該方法便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可促進(jìn)鎳鋅鐵氧體在工業(yè)及高端技術(shù)中的應(yīng)用。
該產(chǎn)品詳細(xì)制造技術(shù)工藝配方請見: 《國內(nèi)外鎳鋅鐵氧體材料及制品制造專利新技術(shù)工藝配方精選匯編》
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【閱讀國際專利資料】
1、拓寬企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)思路、掌握最先進(jìn)的工藝配方，創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路，品牌戰(zhàn)略、營銷策略、產(chǎn)品策略；
2、開發(fā)研制新產(chǎn)品，參與國際市場競爭
3、利用知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，增強(qiáng)其知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造、利用、管理與經(jīng)營能力
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