专利名称：一种高频磁芯坯体的处理方法
技术领域：
本发明涉及高频磁芯，尤其涉及一种全新的用于高频磁芯坯体的处理方法。
背景技术：
传统高频磁芯的生产工艺技术主要是干压成型法，可直接生产出单个的高频磁性坯体，但缺点是成型产品数量有较大限制，也即生产效率较低，产品一致性不佳。此外，模具容易坏且造价较高。而利用注射成型法，每分钟生产高频磁芯产品的数量很多，对产品的一致性也有保证，并且模具不容易损坏。但以注射成型法生产的高频磁性坯体因辅料的使用及包含切割工序等，所得产品不适宜直接作为磁芯使用，需要做后续处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:对利用注射成型法生产的单个高频磁芯坯体进行后处理，以使之符合高频磁芯的使用要求。本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决:
一种高频磁芯的制造方法，包括如下步骤:
溶剂脱脂，即对高频磁芯坯体依次做泡油、晾干和烘干处理，以除去部分粘结剂； 热脱脂，在脱脂炉中进行，以逐渐升温方式进一步除去粘结剂；
烧结，以排除粘结剂，并使坯体收缩；
倒角，对产品边角做倒角处理； 其中，所述高频磁芯坯体包括重量百分比为70% 95%的高频粉料和5% 30%的粘结剂；所述高频粉料包括重量百分比为85% 95%的氧化铝和5% 15%的玻璃体。根据实施例，本发明还可采用以下优选的技术方案:
所述泡油以煤油作为溶剂，溶解温度为30°C 90°C，时间为5 20小时；所述晾干为在空气中常温下进行，时间为5 20小时；所述烘干处理的温度为30°C 90°C，时间为5 20小时，以去除残留的煤油。所述逐渐升温方式为以0.3^1.(TC /min的升温速度升温至150°C ^450°C。所述烧结包括用于排出粘结剂的升温阶段、坯件收缩阶段、保温阶段和降温阶段；其中，升温阶段以0.3°C 1.(TC /min的速度使温度从室温逐渐升至400°C飞00°C ;坯件收缩阶段以1.0°C 1.50C /min的速度继续升温至850°C 950°C;保温阶段是在850°C 950°C下保温0.5^1.5h ;降温阶段的冷却速度为0.50C 2.0°C /min。所述倒角是在倒角机中进行，高频磁芯坯体重量:Φ5氧化锆磨介:水=1:2:2，频率为15 25Hz，时间为15 25min。所述溶剂脱脂、热脱脂和烧结均是在自然空气条件下进行。所述倒角步骤之后，还包括清洗和烘干步骤。所述清洗是在超声波清洗机中进行，频率为30 50Hz，时间为5 25min ;所述烘干是在烘箱中进行，温度为80°C 100°C，时间为I 2h。
本发明与现有技术对比的有益效果是:
工艺简单、成本低，可较好的除去坯体中的多余杂质，且能够避免后续加工中刮伤漆包线问题。
图1为本发明的高频磁芯的制造方法工艺流程图。
具体实施例方式下面对照附图和结合优选具体实施方式
对本发明进行详细的阐述。如图1是本发明一个实施例的工艺流程图，其具体包括如下步骤:
将高频磁芯坯体依次经过溶剂脱脂、热脱脂、烧结、倒角、清洗和烘干得到所述高频磁芯。所述溶剂脱脂依次包括泡油、晾干和烘干，所述泡油以煤油作为溶剂，溶解温度为300C 90°C，时间为5 20小时，以除去部分粘结剂，晾干为在空气中常温进行，时间为5 20小时；烘干在烘箱中进行，烘干温度为30°C 90°C，时间为5 20小时，以去除残留的煤油。所述热脱脂在以0.3^1.(TC /min的升温速度升温至150°C 450°C条件下进行，以除去更多的粘结剂。其中，溶剂脱脂是指溶剂渗透到坯体内部，将坯体内粘结剂中的可溶解成分溶解出来的过程。溶剂脱脂不能溶出全部的粘结剂，只是在溶解大部分的粘结剂后，形成连通孔隙的网络，在以后的热脱脂中可缩短升温和保温时间，以达到减少总的脱脂时间的目的，溶解脱脂的特点是温度低，在粘结剂软化点之下进行脱脂，可保证坯体不变形。溶剂选择一般是单一溶剂一步溶解，为缩短脱脂时间，需对各种溶剂溶解速度进行筛选，发明人在经过大量实验的基础上，选择采用煤油作为溶剂，溶解温度在30°C 90°C，时间在5 20小时。溶剂脱脂装置由水浴锅、水浴箱和加热温度控制系统组成。将坯体浸没在盛满煤油的水浴锅中，通过水浴箱底部电阻丝加热，水浴箱中的水达到一定的温度，使得水浴锅中的煤油的温度升至30°C 90°C，溶解粘结剂中的石蜡组元，达到初步脱脂的目的。热脱脂是将坯体在空气中加热到粘结剂组分挥发或者分解的温度，使得粘结剂受热分解发生物态变化，转变为气态物质，达到脱脂的目的。在温度较低时，实现部分蒸发脱除，温度升至粘结剂分解温度之上，发生分解反应，脱除更多的粘结剂。发明人在经过大量的实验证明热脱脂在以0.3°C 1.(TC /min的升温速度升温至150°C 450°C条件下进行时，产品不易产生变形或者缺陷。为进一步提升效果，所述烧结还可分成以下几个阶段:
升温阶段:缓缓升温，以升温速率0.3°C ^l.0 °C /min使温度从室温缓缓升至4000C 500°C，以便粘结剂排出；
坯件逐渐收缩阶段:以升温速率1.0 V (Tl.50C /min继续升温至850°C 950°C ；
保温阶段:在所述850°C 950°C下保温0.5 1.5h ；
降温阶段:磁芯烧好后，进行降温，冷却速率为0.5°C 2.(TC /min。烧结直接决定高频磁芯的最终组成、相的分布、晶粒大小、致密性、尺寸、外观及性能。烧结应根据所用烧结设备、预烧温度高低、预烧料的收缩性、粘结剂的种类和加入比例、产品性能要求、形状及大小、装坯重量和方式等方面的不同，确定合适的烧结温度及烧结曲线，发明人在大量的实验基础上，得出的以上优选方案中升温阶段主要是坯件内水分、粘结剂和润滑剂的挥发过程，此时须缓缓升温以避免坯件开裂，此后是坯件逐渐收缩阶段，由于这一段烧成影响着磁芯晶粒的大小、均匀度、气孔率及分布等，此时的升温速率要适当；到最高烧结温度后，保温0.5 1.5h为宜；在降温阶段，冷却速率对合格率也有很大影响。通过以上烧结工序，产品几乎不存在粘联、变形和开裂，且产品的外型尺寸和性能的一致性均能够满足要求。所述的倒角是指坯体在切割时边角成直角，由于坯体强度不高，不适合在注射成型后直接倒角，因容易破损，只有产品在烧结出来后，具有很高的强度才能倒角，产品不容易破损。倒角直接决定高频磁芯的尺寸和外观。倒角应根据所用倒角设备、倒角材料、倒角介质的种类和加入比例、工艺参数等，确定合适的倒角参数，发明人在大量的实验基础上，得出的以上优选方案中高频磁芯坯体重量:Φ5氧化锆磨介:水=1:2:2，频率为15 25Hz，时间为15 25min，这样产品边角可以倒出一定的角度，而产品又没有出现破损情况，在后道绕线工序不易出现将漆包线刮伤现象。该倒角方法可以批量对高频磁芯进行倒角，且倒角的大小可以通过转数和时间方便的控制。其中，Φ5磨介是指作为研磨介质的氧化锆颗粒的粒径是5mm,其它各实施例中同此。
所述的清洗和烘干是指将倒完角的产品，放在超声波清洗池中清洗，然后放在烘箱中烘干，温度为80°C 100°C，时间为I 2h。以下是更具体的实施例的进行进一步描述。实施例1
本实施例的坯体，包括如下重量百分比的组分:
高频粉料70%
粘结剂30% ；
所述高频粉料由包括下重量百分比的组分:
氧化招90%
玻璃体10% ；
所述玻璃体包括如下重量百分比的组分:
氧化硼35%
氧化硅35%
氧化钠15%
氧化钾15% ；
所述粘结剂包括如下重量百分比的组分:
石腊40%
聚乙烯25%
聚丙烯25%
邻苯二甲酸二辛酯 1%
邻苯二甲酸二丁酯 3%
油酸6%。按照以上重量百分比混合放入密炼机中密炼，得到块状泥料；待泥料冷却至室温，用粉碎机粉碎至平均粒径为8mm的物料；将所述物料在注塑机料筒里加热熔化，然后将熔融的物料注入模腔中，填充模腔；模腔填充后，物料中的热量通过模具传导出去，打开模具，取出已固化的坯体，为整块高频磁芯坯体；然后对整块高频磁芯坯体进行切割，得到即为所述的单个高频磁芯坯体。高频磁芯坯体依次经过溶剂脱脂、热脱脂、烧结、倒角、清洗和烘干得到所述高频磁芯；
所述溶剂脱脂依次包括泡油、晾干和烘干，所述泡油以煤油作为溶剂，溶解温度为55°C，时间为10小时，以除去部分粘结剂，晾干为在空气中常温进行，时间为5 20小时；烘干在烘箱中进行，烘干温度为30°C 90°C，时间为5 20小时，以去除残留的煤油；
所述热脱脂在以0.5°C /min的升温速度升温至450°C条件下进行，以除去更多的粘结剂。所述烧结包括:
升温阶段:缓缓升温，以升温速率0.5°C /min使温度从室温缓缓升至450°C，以便粘结剂排出；
坯件逐渐收缩阶段:以升温速率1°C /min继续升温至900°C ；
保温阶段:在所述900°C下保温Ih ；
降温阶段:磁芯烧好后，进行降温， 冷却速率为1.5°C /min。所述的倒角是指高频磁芯坯体重量:Φ5氧化锆磨介:水=1:2:2，频率为15 25Hz，时间为15 25min，这样产品边角可以倒出一定的角度，而产品又没有出现破损情况，在后道绕线工序不易出现将漆包线刮伤现象。所述的清洗和烘干是指将倒完角的产品，放在超声波清洗池中清洗，然后放在烘箱中烘干，温度为80°C 100°C，时间为I 2h。实施例2
本实施例的坯体，包括如下重量百分比的组分:
高频粉料75%
粘结剂25% ；
所述高频粉料包括如下重量百分比的组分:
氧化招85%
玻璃体15% ；
所述玻璃体由包括下重量百分比的组分:
氧化硼35%
氧化硅35%
氧化钠15%
氧化钾15% ；
所述粘结剂包括如下重量百分比的组分:
石蜡60.0%
聚乙烯15.0%
聚丙烯15.0%
邻苯二甲酸二辛酯 2.0%邻苯二甲酸二丁酯 2.0%
油酸6.0%。按照以上重量百分比混合放入密炼机中密炼，得到块状泥料；待泥料冷却至室温，用粉碎机粉碎至平均粒径为8mm的物料；将所述物料在注塑机料筒里加热熔化，然后将熔融的物料注入模腔中，填充模腔；模腔填充后，物料中的热量通过模具传导出去，打开模具，取出已固化的坯体，为整块高频磁芯坯体；然后对整块高频磁芯坯体进行切割，得到即为所述的单个高频磁芯坯体。高频磁芯坯体依次经过溶剂脱脂、热脱脂、烧结、倒角、清洗和烘干得到所述高频磁芯；
所述溶剂脱脂依次包括泡油、晾干和烘干，所述泡油以煤油作为溶剂，溶解温度为55°C，时间为10小时，以除去部分粘结剂，晾干为在空气中常温进行，时间为5 20小时；烘干在烘箱中进行，烘干温度为30°C 90°C，时间为5 20小时，以去除残留的煤油；
所述热脱脂在以0.5°C /min的升温速度升温至450°C条件下进行，以除去更多的粘结 剂。所述烧结包括:
升温阶段:缓缓升温，以升温速率0.5°C /min使温度从室温缓缓升至450°C，以便粘结剂排出；
坯件逐渐收缩阶段:以升温速率1°C /min继续升温至900°C ；
保温阶段:在所述900°C下保温Ih ；
降温阶段:磁芯烧好后，进行降温，冷却速率为1.5°C /min。所述的倒角是指高频磁芯坯体重量:Φ5氧化锆磨介:水=1:2:2，频率为15 25Hz，时间为15 25min，这样产品边角可以倒出一定的角度，而产品又没有出现破损情况，在后道绕线工序不易出现将漆包线刮伤现象。所述的清洗和烘干是指将倒完角的产品，放在超声波清洗池中清洗，然后放在烘箱中烘干，温度为80°C 100°C，时间为I 2h。实施例3
本实施例的坯体，由包括下重量百分比的组分:
高频粉料80%
粘结剂20% ；
所述高频粉料包括如下重量百分比的组分:
氧化招85%
玻璃体15% ；
所述玻璃体包括如下重量百分比的组分:
氧化硼35%
氧化硅35%
氧化钠15%
氧化钾15% ；
所述粘结剂包括如下重量百分比的组分:
石蜡60.0%聚乙烯15.0%
聚丙烯15.0%
邻苯二甲酸二辛酯 2.0%
邻苯二甲酸二丁酯 2.0%
油酸6.0%。按照以上重量百分比混合放入密炼机中密炼，得到块状泥料；待泥料冷却至室温，用粉碎机粉碎至平均粒径为8mm的物料；将所述物料在注塑机料筒里加热熔化，然后将熔融的物料注入模腔中，填充模腔；模腔填充后，物料中的热量通过模具传导出去，打开模具，取出已固化的坯体，为整块高频磁芯坯体；然后对整块高频磁芯坯体进行切割，得到即为所述的单个高频磁芯坯体。
高频磁芯坯体，依次经过溶剂脱脂、热脱脂、烧结、倒角、清洗和烘干得到所述高频磁芯；
所述溶剂脱脂依次包括泡油、晾干和烘干，所述泡油以煤油作为溶剂，溶解温度为55°C，时间为10小时，以除去部分粘结剂，晾干为在空气中常温进行，时间为5 20小时；烘干在烘箱中进行，烘干温度为30°C 90°C，时间为5 20小时，以去除残留的煤油；
所述热脱脂在以0.5°C /min的升温速度升温至450°C条件下进行，以除去更多的粘结剂。所述烧结包括:
升温阶段:缓缓升温，以升温速率0.5°C /min使温度从室温缓缓升至450°C，以便粘结剂排出；
坯件逐渐收缩阶段:以升温速率1°C /min继续升温至900°C ；
保温阶段:在所述900°C下保温Ih ；
降温阶段:磁芯烧好后，进行降温，冷却速率为1.5°C /min。所述的倒角是指高频磁芯坯体重量:Φ5氧化锆磨介:水=1:2:2，频率为15 25Hz，时间为15 25min，这样产品边角可以倒出一定的角度，而产品又没有出现破损情况，在后道绕线工序不易出现将漆包线刮伤现象。所述的清洗和烘干是指将倒完角的产品，放在超声波清洗池中清洗，然后放在烘箱中烘干，温度为80°C 100°C，时间为I 2h。实施例4
本实施例的坯体，包括如下重量百分比的组分:
高频粉料85%
粘结剂15% ；
所述高频粉料包括如下重量百分比的组分:
氧化招85%
玻璃体15% ；
所述玻璃体包括如下重量百分比的组分:
氧化硼35%
氧化硅35%
氧化钠15%氧化钾15% ；
所述粘结剂包括如下重量百分比的组分:
石蜡60.0%
聚乙烯15.0%
聚丙烯15.0%
邻苯二甲酸二辛酯 2.0%
邻苯二甲酸二丁酯 2.0% 油酸6.0%。按照以上重量百分比混合放入密炼机中密炼，得到块状泥料；待泥料冷却至室温，用粉碎机粉碎至平均粒径为8mm的物料；将所述物料在注塑机料筒里加热熔化，然后将熔融的物料注入模腔中，填充模腔；模腔填充后，物料中的热量通过模具传导出去，打开模具，取出已固化的坯体，为整块高频磁芯坯体；然后对整块高频磁芯坯体进行切割，得到即为所述的单个高频磁芯坯体。高频磁芯坯体，依次经过溶剂脱脂、热脱脂、烧结、倒角、清洗和烘干得到所述高频磁芯；
所述溶剂脱脂依次包括泡油、晾干和烘干，所述泡油以煤油作为溶剂，溶解温度为55°C，时间为10小时，以除去部分粘结剂，晾干为在空气中常温进行，时间为5 20小时；烘干在烘箱中进行，烘干温度为30°C 90°C，时间为5 20小时，以去除残留的煤油；
所述热脱脂在以0.5°C /min的升温速度升温至450°C条件下进行，以除去更多的粘结剂。所述烧结包括:
升温阶段:缓缓升温，以升温速率0.5°C /min使温度从室温缓缓升至450°C，以便粘结剂排出；
坯件逐渐收缩阶段:以升温速率1°C /min继续升温至900°C ；
保温阶段:在所述900°C下保温Ih ；
降温阶段:磁芯烧好后，进行降温，冷却速率为1.5°C /min。所述的倒角是指高频磁芯坯体重量:Φ5氧化锆磨介:水=1:2:2，频率为15 25Hz，时间为15 25min，这样产品边角可以倒出一定的角度，而产品又没有出现破损情况，在后道绕线工序不易出现将漆包线刮伤现象。所述的清洗和烘干是指将倒完角的产品，放在超声波清洗池中清洗，然后放在烘箱中烘干，温度为80°C 100°C，时间为I 2h。实施例5
本实施例的坯体，包括如下重量百分比的组分:
高频粉料90%
粘结剂10% ；
所述高频粉料包括如下重量百分比的组分:
氧化招95%
玻璃体5% ；
所述玻璃体由如下重量百分比的组分组成:氧化硼35%
氧化硅35%
氧化钠15%
氧化钾15% ；
所述粘结剂包括如下重量百分比的组分:
石蜡80.0%
聚乙烯5.0%
聚丙烯5.0%
邻苯二甲酸二辛酯 3.0%
邻苯二甲酸二丁酯 1.0%
油酸6.0%。按照以上重量百分比混合放`入密炼机中密炼，得到块状泥料；待泥料冷却至室温，用粉碎机粉碎至平均粒径为8mm的物料；将所述物料在注塑机料筒里加热熔化，然后将熔融的物料注入模腔中，填充模腔；模腔填充后，物料中的热量通过模具传导出去，打开模具，取出已固化的坯体，为整块高频磁芯坯体；然后对整块高频磁芯坯体进行切割，得到即为所述的单个高频磁芯坯体。高频磁芯坯体，依次经过溶剂脱脂、热脱脂、烧结、倒角、清洗和烘干得到所述高频磁芯；
所述溶剂脱脂依次包括泡油、晾干和烘干，所述泡油以煤油作为溶剂，溶解温度为55°C，时间为10小时，以除去部分粘结剂，晾干为在空气中常温进行，时间为5 20小时；烘干在烘箱中进行，烘干温度为30°C 90°C，时间为5 20小时，以去除残留的煤油；
所述热脱脂在以0.5°C /min的升温速度升温至450°C条件下进行，以除去更多的粘结剂。所述烧结包括:
升温阶段:缓缓升温，以升温速率0.5°C /min使温度从室温缓缓升至450°C，以便粘结剂排出；
坯件逐渐收缩阶段:以升温速率1°C /min继续升温至900°C ；
保温阶段:在所述900°C下保温Ih ；
降温阶段:磁芯烧好后，进行降温，冷却速率为1.5°C /min。所述的倒角是指高频磁芯坯体重量:Φ5氧化锆磨介:水=1:2:2，频率为15 25Hz，时间为15 25min，这样产品边角可以倒出一定的角度，而产品又没有出现破损情况，在后道绕线工序不易出现将漆包线刮伤现象。所述的清洗和烘干是指将倒完角的产品，放在超声波清洗池中清洗，然后放在烘箱中烘干，温度为80°C 100°C，时间为I 2h。对上述五个实施例所生产的高频磁芯进行性能测试，与传统的干压成型方法生产的高频磁芯进行对比，如下表I所示:
表I
权利要求
1.一种高频磁芯坯体的处理方法，其特征在于包括如下步骤: 溶剂脱脂，即对高频磁芯坯体依次做泡油、晾干和烘干处理，以除去部分粘结剂； 热脱脂，在脱脂炉中进行，以逐渐升温方式进一步除去粘结剂； 烧结，以排除粘结剂，并使坯体收缩； 倒角，对产品边角做倒角处理； 其中，所述高频磁芯坯体包括重量百分比为70% 95%的高频粉料和5 % 30%的粘结剂；所述高频粉料包括重量百分比为85% 95%的氧化铝和5% 15%的玻璃体。
2.如权利要求1所述的高频磁芯坯体的处理方法，其特征在于: 所述泡油以煤油作为溶剂，溶解温度为30°C 90°C，时间为5 20小时； 所述晾干为在空气中常温下进行，时间为5 20小时； 所述烘干处理的温度为30°C 90°C，时间为5 20小时，以去除残留的煤油。
3.如权利要求1所述的 高频磁芯坯体的处理方法，其特征在于:所述逐渐升温方式为以0.3 1.(TC /min的升温速度升温至150 45(TC。
4.如权利要求1所述的高频磁芯坯体的处理方法，其特征在于:所述烧结包括用于排出粘结剂的升温阶段、坯件收缩阶段、保温阶段和降温阶段； 其中，升温阶段以0.3^1.(TC /min的速度使温度从室温逐渐升至400°C飞00°C ;坯件收缩阶段以1.(Tl.50C /min的速度继续升温至850°C 950°C;保温阶段是在850°C 950°C下保温0.5^1.5h ;降温阶段的冷却速度为0.5^2.(TC /min。
5.如权利要求1所述的高频磁芯坯体的处理方法，其特征在于:所述倒角是在倒角机中进行，其中，高频磁芯还体、氧化错磨介和水的重量比为1:2:2,频率为15 25Hz,时间为15 25min ;所述氧化错磨介的粒径为5mm。
6.如权利要求1-5任一所述的高频磁芯坯体的处理方法，其特征在于:所述溶剂脱脂、热脱脂和烧结均是在自然空气条件下进行。
7.如权利要求1-5任一所述的高频磁芯坯体的处理方法，其特征在于:所述倒角步骤之后，还包括清洗和烘干步骤。
8.如权利要求7所述的高频磁芯坯体的处理方法，其特征在于:所述清洗是在超声波清洗机中进行，频率为30 50Hz，时间为5 25min ;所述烘干是在烘箱中进行，温度为80 100°C，时间为I 2h。
全文摘要
一种高频磁芯坯体的处理方法，于包括如下步骤溶剂脱脂，即对高频磁芯坯体依次做泡油、晾干和烘干处理，以除去部分粘结剂；热脱脂，在脱脂炉中进行，以逐渐升温方式进一步除去粘结剂；烧结，以排除粘结剂，并使坯体收缩；倒角，对产品边角做倒角处理；其中，所述高频磁芯坯体包括重量百分比为70%～95%的高频粉料和5%～30%的粘结剂；所述高频粉料包括重量百分比为85%～95%的氧化铝和5%～15%的玻璃体。工艺简单、成本低，可较好的除去坯体中的多余杂质，且能够避免后续加工中刮伤漆包线问题。
文档编号C04B35/64GK103193490SQ201310102758
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者朱晏军, 周小军, 高海明 申请人:深圳顺络电子股份有限公司