一种利用MnZn铁氧体磁芯磨床泥生产低损耗材料的方法

技术领域

本发明涉及MnZn铁氧体技术领域，具体为一种利用MnZn铁氧体磁芯磨床泥生产低损耗材料的方法。

背景技术

软磁铁氧体的一种，属尖晶石型结构，由铁、锰、锌的氧化物及其盐类，采用陶瓷工艺制成，它具有高的起始导磁率，一般在1千赫至10兆赫的频率范围内使用，可制作电感器、变压器、滤波器的磁芯、磁头及天线棒。通常被称为铁氧体磁芯。

随着国内MnZn铁氧体磁芯工厂增多及产量提升每年产生的磨床泥(磨削废料)数量无法估计，对于些磨床泥的处理，如若随便丢弃的以免造成污染，而二次利用这些磨床泥废料就成了一个重要的研究方向，同时如何提高铁氧体材料的性能，使铁氧体材料具备高频、高阻抗和高磁导率特性的铁氧体材料同样成为一个重要的研究课题，故而提出一种利用MnZn铁氧体磁芯磨床泥生产低损耗材料的方法来解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用MnZn铁氧体磁芯磨床泥生产低损耗材料的方法，具备废料回收利用的同时提高材料整体性能等优点，解决了废料不便于回收利用且性能不佳的问题。

(二)技术方案

为实现上述废料回收利用的同时提高材料整体性能目的，本发明提供如下技术方案：一种利用MnZn铁氧体磁芯磨床泥生产低损耗材料包括以下步骤：

S1、收集烘干：收集干净的磨床泥露至烘干箱中烘干，待磨床泥完全干燥后用粉碎机粉碎成细颗粒得磨床泥粉料；

S2、床泥砂磨：将步骤S1中得到的磨床泥颗粒、钢球和水加入砂磨机，启动砂磨机，搅棒转动过程中料循环而下，料下完后砂磨50～70mi n，砂磨完成的料浆打入搅拌池内放置备用；

S3、配料：以分析纯的Fe203(Fe203≥99.5％)、Mn304(Mn≥71％)和ZnO(ZnO≥99.7％)为主原材料，按照配方Mn0.48Zn0.47Fe2.05o4进行称量配料，辅料依次为TaSi2、Ce2O3和BN；

S4、配料混合：将步骤S3中称重后的主辅料混合搅拌至搅拌池内与砂磨完成的料浆进行充分混合搅拌一段时间，得混合料；

S5、磨砂与干燥：将步骤S4中的混合料初步干燥后加入磨砂机中相互混合均匀，以增大不同原材料颗粒间的接触面，混磨时间大约为30～60分钟，得混合粉料，为了使原料在混磨过程中充分然后将混合均匀混合，再采用喷雾干燥技术，制成具有一定强度的球形颗粒；

S6、预烧：将步骤S5中的球形颗粒进行预烧，烧制温度需控制在800～1000℃温度范围，预烧时间为2～4h，预烧后粉料的振实密度为1.6～1.9g/cm3得预烧料；

S7、二次配料：将预烧过的粉料平均分成6份，各掺入0.2wt％的Bi203，其中5份再分别掺入0.02wt％、O.05wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％的CuO，干燥后加入6～10wt％的PVA胶水进行造粒，然后用成型机压制成25x15x l Omm的样环；

S8、烧结：最后把样环置于钟罩炉中以设定的烧结气氛曲线进行烧结，最高温度1200～1600℃，之后快速冷却得到铁氧体磁芯与磨床泥混合体样环。

优选的，所述步骤S1烘干时长为3～4h，所述步骤S2中料浆颗粒度需控制在0.7～1.3μm。

优选的，所述步骤S4搅拌时长为30～60mi n，所述步骤S5中磨砂机转速为1700～1900r/mi n。

优选的，所述步骤S6对于球形颗粒预烧后还需保温1～3h，所述步骤S7中CuO纯度需要控制在97～99％。

优选的，所述步骤S7中成型机型号为TPAl 6T，所述步骤S8中样环高温烧结后任需保温3～6h。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种利用MnZn铁氧体磁芯磨床泥生产低损耗材料的方法，具备以下有益效果：

该利用MnZn铁氧体磁芯磨床泥生产低损耗材料的方法，通过利用MnZn铁氧体磁芯与磨床泥进行混合制备方式，解决了磨床泥的处理难题又能二次利用制作合格的前沿低损耗材料，实现了废弃物的资源化利用同时，在铁氧体磁芯中适量CuO掺杂在不影响磁导率的前提下，烧结温度降低了，防止气孔产生，有效提高了样品的体积密度和阻抗特性，晶粒大小均匀，从而获得高密度细晶粒结构，使样品的截止频率和阻抗大幅度提高，并有效改善了温度稳定性，使磁芯样品的电磁损耗较低。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种利用MnZn铁氧体磁芯磨床泥生产低损耗材料包括以下步骤：

S1、收集烘干：收集干净的磨床泥露至烘干箱中烘干，烘干时长为3h，待磨床泥完全干燥后用粉碎机粉碎成细颗粒得磨床泥粉料；

S2、床泥砂磨：将步骤S1中得到的磨床泥颗粒、钢球和水加入砂磨机，启动砂磨机，搅棒转动过程中料循环而下，料下完后砂磨50mi n，砂磨完成的料浆打入搅拌池内放置备用，料浆颗粒度需控制在0.7μm；

S3、配料：以分析纯的Fe203(Fe203≥99.5％)、Mn304(Mn≥71％)和ZnO(ZnO≥99.7％)为主原材料，按照配方Mn0.48Zn0.47Fe2.05o4进行称量配料，辅料依次为TaS i2、Ce2O3和BN；

S4、配料混合：将步骤S3中称重后的主辅料混合搅拌至搅拌池内与砂磨完成的料浆进行充分混合搅拌一段时间，搅拌时长为30mi n，得混合料；

S5、磨砂与干燥：将步骤S4中的混合料初步干燥后加入磨砂机中相互混合均匀，以增大不同原材料颗粒间的接触面，混磨时间大约为30分钟，得混合粉料，为了使原料在混磨过程中充分然后将混合均匀混合，磨砂机转速为1700r/mi n，再采用喷雾干燥技术，制成具有一定强度的球形颗粒；

S6、预烧：将步骤S5中的球形颗粒进行预烧，烧制温度需控制在800℃温度范围，预烧时间为2h，球形颗粒预烧后还需保温1h，预烧后粉料的振实密度为1.6g/cm3得预烧料；

S7、二次配料：将预烧过的粉料平均分成6份，各掺入0.2wt％的Bi203，其中5份再分别掺入0.02wt％、O.05wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％的CuO，CuO纯度需要控制在97％，干燥后加入6wt％的PVA胶水进行造粒，然后用成型机压制成25x15x l Omm的样环，成型机型号为TPAl 6T；

S8、烧结：最后把样环置于钟罩炉中以设定的烧结气氛曲线进行烧结，最高温度1200℃，高温烧结后任需保温3h，之后快速冷却得到铁氧体磁芯与磨床泥混合体样环。

实施例二：

一种利用MnZn铁氧体磁芯磨床泥生产低损耗材料包括以下步骤：

S1、收集烘干：收集干净的磨床泥露至烘干箱中烘干，烘干时长为4h，待磨床泥完全干燥后用粉碎机粉碎成细颗粒得磨床泥粉料；

S2、床泥砂磨：将步骤S1中得到的磨床泥颗粒、钢球和水加入砂磨机，启动砂磨机，搅棒转动过程中料循环而下，料下完后砂磨60mi n，砂磨完成的料浆打入搅拌池内放置备用，料浆颗粒度需控制在1.0μm；

S3、配料：以分析纯的Fe203(Fe203≥99.5％)、Mn304(Mn≥71％)和ZnO(ZnO≥99.7％)为主原材料，按照配方Mn0.48Zn0.47Fe2.05o4进行称量配料，配料依次为TaS i2、Ce2O3和BN；

S4、配料混合：将步骤S3中称重后的主辅料混合搅拌至搅拌池内与砂磨完成的料浆进行充分混合搅拌一段时间，搅拌时长为50mi n，得混合料；

S5、磨砂与干燥：将步骤S4中的混合料初步干燥后加入磨砂机中相互混合均匀，以增大不同原材料颗粒间的接触面，混磨时间大约为50分钟，得混合粉料，为了使原料在混磨过程中充分然后将混合均匀混合，磨砂机转速为1800r/mi n，再采用喷雾干燥技术，制成具有一定强度的球形颗粒；

S6、预烧：将步骤S5中的球形颗粒进行预烧，烧制温度需控制在900℃温度范围，预烧时间为3h，球形颗粒预烧后还需保温2h，预烧后粉料的振实密度为1.8g/cm3得预烧料；

S7、二次配料：将预烧过的粉料平均分成6份，各掺入0.2wt％的Bi203，其中5份再分别掺入0.02wt％、O.05wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％的CuO，CuO纯度需要控制在98％，干燥后加入8wt％的PVA胶水进行造粒，然后用成型机压制成25x15x l Omm的样环，成型机型号为TPAl 6T；

S8、烧结：最后把样环置于钟罩炉中以设定的烧结气氛曲线进行烧结，最高温度1400℃，高温烧结后任需保温5h，之后快速冷却得到铁氧体磁芯与磨床泥混合体样环。

实施例三：

一种利用MnZn铁氧体磁芯磨床泥生产低损耗材料包括以下步骤：

S1、收集烘干：收集干净的磨床泥露至烘干箱中烘干，烘干时长为4h，待磨床泥完全干燥后用粉碎机粉碎成细颗粒得磨床泥粉料；

S2、床泥砂磨：将步骤S1中得到的磨床泥颗粒、钢球和水加入砂磨机，启动砂磨机，搅棒转动过程中料循环而下，料下完后砂磨70mi n，砂磨完成的料浆打入搅拌池内放置备用，料浆颗粒度需控制在1.3μm；

S3、配料：以分析纯的Fe203(Fe203≥99.5％)、Mn304(Mn≥71％)和ZnO(ZnO≥99.7％)为主原材料，按照配方Mn0.48Zn0.47Fe2.05o4进行称量配料，辅料依次为TaS i2、Ce2O3和BN；

S4、配料混合：将步骤S3中称重后的主辅料混合搅拌至搅拌池内与砂磨完成的料浆进行充分混合搅拌一段时间，搅拌时长为60mi n，得混合料；

S5、磨砂与干燥：将步骤S4中的混合料初步干燥后加入磨砂机中相互混合均匀，以增大不同原材料颗粒间的接触面，混磨时间大约为60分钟，得混合粉料，为了使原料在混磨过程中充分然后将混合均匀混合，磨砂机转速为1900r/mi n，再采用喷雾干燥技术，制成具有一定强度的球形颗粒；

S6、预烧：将步骤S5中的球形颗粒进行预烧，烧制温度需控制在1000℃温度范围，预烧时间为4h，球形颗粒预烧后还需保温3h，预烧后粉料的振实密度为1.9g/cm3得预烧料；

S7、二次配料：将预烧过的粉料平均分成6份，各掺入0.2wt％的Bi203，其中5份再分别掺入0.02wt％、O.05wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％的CuO，CuO纯度需要控制在99％，干燥后加入10wt％的PVA胶水进行造粒，然后用成型机压制成25x15x l Omm的样环，成型机型号为TPAl 6T；

S8、烧结：最后把样环置于钟罩炉中以设定的烧结气氛曲线进行烧结，最高温度1600℃，高温烧结后任需保温6h，之后快速冷却得到铁氧体磁芯与磨床泥混合体样环。

本发明的有益效果是：通过利用MnZn铁氧体磁芯与磨床泥进行混合制备方式，解决了磨床泥的处理难题又能二次利用制作合格的前沿低损耗材料，实现了废弃物的资源化利用同时，在铁氧体磁芯中适量CuO掺杂在不影响磁导率的前提下，烧结温度降低了，防止气孔产生，有效提高了样品的体积密度和阻抗特性，晶粒大小均匀，从而获得高密度细晶粒结构，使样品的截止频率和阻抗大幅度提高，并有效改善了温度稳定性，使磁芯样品的电磁损耗较低。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。