软磁废料制备无线充电器铁氧体磁片的方法与流程

本发明涉及电磁材料领域，具体涉及一种软磁废料制备无线充电器铁氧体磁片的方法。

背景技术：

随着现代科学技术的飞速发展以及人们生活水平的提高，电子产品越来的越多的应用得到我们的生活当中，但是随之而来的是电子垃圾的产生，电子废弃物的成分复杂，其中半数以上的材料对人体有害，有一些甚至是剧毒的。比如，软磁铁氧体材料中含有ni、mn、zn、cu、bi等重金属元素。电子废弃物被填埋或者焚烧时，其中的重金属渗入土壤，进入河流和地下水，将会造成当地土壤和地下水的污染，直接或间接地对当地的居民及其它的生物造成损伤，对自然环境和人体造成危害。目前处理处置电子废弃物的方法主要有化学处理方法、火法、机械处理方法、电化学法或几种方法相结合。但是，这些方法所需要的成本都较大，对于企业来说并不划算，在这里本文提出一种将软磁铁氧体材料(包括ni～zn、mn～zn铁氧体等)进行回收再利用，制备成无线充电器接收端用铁氧体磁片，这种方法能够循环使用，这样既能避免对环境的直接污染，又能创造更高的价值。

软磁铁氧体材料是一种用途广、产量大、成本低的电子工业及机电工业和工厂产业的基础材料，是其重要的支柱产品之一，它的应用直接影响电子信息、家电工业、计算机与通讯、环保及节能技术的发展，亦是衡量一个国家经济发达程序的标志之一。软磁铁氧体材料的发明与实用化，至今已半个世界，由于它具有高磁导率、高电阻率、低损耗及陶瓷的耐磨性，因而在电视机的电子束偏转线圈、回扫变压器、收音机扼流圈、中周变压器、电感器、开关电源、通讯设备、滤波器、计算机、电子镇流器等领域得到广泛应用；随着电子技术应用日益广泛，特别是数字电路和开关电源应用的普及，电磁干扰(emi)问题日益重要，世界各国对电子仪器及测量设备抗电磁干扰性能提出的标准越来越高，因此以软磁铁氧体为基础的emi磁性元件发展迅速，产品种类繁多，如电磁干扰抑制器、电波吸收材料、倍频器、调制器等，现已成为现代军事电子设备、工业和民用电子仪器不可缺少的组成部分。

无线充电器是指不用传统的充电电源线连接到需要充电的终端设备上的充电器，采用了最新的无线充电技术，多种设备可以使用一台充电基站，手机、mp3播放器、电动工具和其他的电源适配器的有线充电情况将不会存在了。通过使用线圈之间产生的磁场来传输电能，电感耦合技术将会成为连接充电基站和设备的桥梁。无线充电器是利用一组连接在电源上的发射端(基站)和一组安装于移动设备上的接收端(铁氧体磁片)来完成的。目前市场上的无线充电铁氧体磁片加上线圈后的电感在100khz下基本在11.0左右，品质因数在40左右。

技术实现要素：

本发明意在提供一种利用软磁铁氧体废弃料制备无线充电器接收端铁氧体磁片，低成本、节能环保和产品性能优异的软磁废料制备无线充电器铁氧体磁片的方法。

本方案中的软磁废料制备无线充电器铁氧体磁片的方法，包括如下步骤：(1)配料：反应料包括均按质量百分数计算的锰锌废弃磁芯(mnznfeo3)40％～60％，sio21.0％～5.0％，bi2o30.1％～1.0％，v2o50.1％～1.0％，cuo1.0％～5.0％，zno21.0％～3.0％，余量为镍锌废弃磁芯(niznfeo3)；反应料：球：水质量比为1:2:1于球磨罐中，在行星式球磨机中以500r/min的速度球磨4h，取出于100℃烘箱中烘干，过60目筛；然后于电阻炉中在900℃下预烧6h，再于球磨机中球磨4h，烘干，过筛,取60～120目间的组分，制成粉料，装袋密封待用；(2)流延制浆：均按质量百分数的去离子水50％～60％，pva30％～40％，paa0.1％～1.0％，peg0.1％～1.0％，pvb0.1％～1.0％，乳胶0.1％～1.0％，余量为步骤(1)中制成的粉料，上述料混合后置于球磨罐中，在辊式球磨机以30hz频率球磨10小时；(3)流延成型：将流延浆料在流延机上以3～10min/m的速度，刀高为500～700，流延出厚度为0.1～0.2mm的生坯；(4)排胶：将成型好的生坯于电阻炉中以3℃/min升温至550℃排胶，保温8h,将pva粘结剂完全排除，然后随炉冷却至室温；(5)烧结：将排胶好的料坯于钟罩炉中在还原气氛下以2℃/min升温至1100℃烧结，保温2h，坯体发生一系列物理化学反应变成致密烧结体，然后随炉冷却至室温；(6)贴膜：将烧结好的生瓷片置于双面胶上进行贴膜；(7)碎瓷工艺：将贴好膜的磁片置于压延机上进行碎瓷处理，之后得到柔软均匀的产品。

本发明的优点是：软磁铁氧体废弃料制备无线充电器接收端铁氧体磁片的方法，相对于一般的工艺，本发明所使用的为废弃料，经过添加添加剂以获得性能，相对于传统工艺使用的好料成本要低的多；制备过程中用的空气气氛，在辊道窑制成，可以进行大批量的生产；并且所制备出的产品性能要比市场上优秀，目前市场上的无线充电铁氧体磁片加上线圈后的电感在100khz下基本在11.0左右，品质因数在40左右，本文制备的铁氧体磁片加上线圈后的电感可以达到12.0以上，品质因数在40以上，可以满足更高品质的产品需求。

进一步，步骤(1)中，反应料包括均按质量百分数计算的锰锌废弃磁芯(mnznfeo3)50％，sio22.5％，bi2o30.5％，v2o50.5％，cuo2.5％，zno22.0％，镍锌废弃磁芯(niznfeo3)42％。

进一步，步骤(2)中，均按质量百分数的去离子水45％，pva35％，paa0.5％，peg0.5％，pvb0.5％，乳胶0.5％，粉料18％。

进一步，步骤(3)中流延机设置的速度为6min/m。

进一步，步骤(3)中流延机刀高为600。

附图说明

图1为本发明实施例1中的无线充电器铁氧体磁片产品组成结构图；

图2为本发明实施例1制备出磁片在1100℃下还原气氛烧结后的电感随频率的变化图；

图3为本发明实施例1制备出磁片在1100℃下还原气氛烧结后的品质因数随频率的变化图；

图4为本发明实施例2制备出磁片在1100℃下还原气氛烧结后的电感随频率的变化图；

图5为本发明实施例2制备出磁片在1100℃下还原气氛烧结后的品质因数随频率的变化图；

图6为本发明对比例制备出磁片在1100℃下还原气氛烧结后的电感随频率的变化图；

图7为本发明对比例制备出磁片在1100℃下还原气氛烧结后的品质因数随频率的变化图。

具体实施方式

实施例1

本发明提供一种软磁废料制备无线充电器铁氧体磁片的方法，(1)配料：反应料包括均按质量百分数计算的锰锌废弃磁芯(mnznfeo3)50％，sio23.0％，bi2o31.0％，v2o51.0％，cuo2.0％，zno23.0％，镍锌废弃磁芯(niznfeo3)40％；反应料：球：水质量比为1:2:1于球磨罐中，在行星式球磨机中以500r/min的速度球磨4h，取出于100℃烘箱中烘干，过60目筛；然后于电阻炉中在900℃下预烧6h，再于球磨机中球磨4h，烘干，过筛,取60～120目间的组分，制成粉料，装袋密封待用；(2)流延制浆：均按质量百分数的去离子水55％，pva35％，paa0.5％，peg0.5％，pvb0.5％，乳胶0.5％，粉料8.0％，上述料混合后置于球磨罐中，在辊式球磨机以30hz频率球磨10小时；(3)流延成型：将流延浆料在流延机上以6min/m的速度，刀高为600，流延出厚度为0.2mm的生坯；(4)排胶：将成型好的生坯于电阻炉中以3℃/min升温至550℃排胶，保温8h,将pva粘结剂完全排除，然后随炉冷却至室温；(5)烧结：将排胶好的料坯于钟罩炉中在还原气氛下以2℃/min升温至1100℃烧结，保温2h，坯体发生一系列物理化学反应变成致密烧结体，然后随炉冷却至室温；(6)贴膜：将烧结好的生瓷片置于双面胶上进行贴膜，如图1所示，图中1为单面胶，2为铁氧片磁体，3为双面胶，4为离型膜；(7)碎瓷工艺：将贴好膜的磁片置于压延机上进行碎瓷处理，之后得到柔软均匀的产品。图2为本实施例制备出磁片在1100℃下还原气氛烧结后的电感随频率的变化图，图3为本实施例制备出磁片在1100℃下还原气氛烧结后的品质因数随频率的变化图。

实施例2

本发明提供一种软磁废料制备无线充电器铁氧体磁片的方法，(1)配料：反应料包括均按质量百分数计算的锰锌废弃磁芯(mnznfeo3)55％，sio21.0％，bi2o30.5％，v2o50.5％，cuo2％，zno21.0％，镍锌废弃磁芯(niznfeo3)40％；反应料：球：水质量比为1:2:1于球磨罐中，在行星式球磨机中以500r/min的速度球磨4h，取出于100℃烘箱中烘干，过60目筛；然后于电阻炉中在900℃下预烧6h，再于球磨机中球磨4h，烘干，过筛,取60～120目间的组分，制成粉料，装袋密封待用；(2)流延制浆：均按质量百分数的去离子水50％，pva30，paa0.5％，peg0.5％，pvb0.5％，乳胶0.5％，粉料18％，上述料混合后置于球磨罐中，在辊式球磨机以30hz频率球磨10小时；(3)流延成型：将流延浆料在流延机上以6min/m的速度，刀高为600，流延出厚度为0.2mm的生坯；(4)排胶：将成型好的生坯于电阻炉中以3℃/min升温至550℃排胶，保温8h,将pva粘结剂完全排除，然后随炉冷却至室温；(5)烧结：将排胶好的料坯于钟罩炉中在还原气氛下以2℃/min升温至1100℃烧结，保温2h，坯体发生一系列物理化学反应变成致密烧结体，然后随炉冷却至室温；(6)贴膜：将烧结好的生瓷片置于双面胶上进行贴膜；(7)碎瓷工艺：将贴好膜的磁片置于压延机上进行碎瓷处理，之后得到柔软均匀的产品。图4为本实施例制备出磁片在1100℃下还原气氛烧结后的电感随频率的变化图，图5为本实施例制备出磁片在1100℃下还原气氛烧结后的品质因数随频率的变化图。

实施例3

本发明提供一种软磁废料制备无线充电器铁氧体磁片的方法，(1)配料：反应料包括均按质量百分数计算的锰锌废弃磁芯(mnznfeo3)50％，sio21.0％～5.0％，bi2o31.0％，v2o51.0％，cuo5.0％，zno23.0％，镍锌废弃磁芯(niznfeo3)35％；反应料：球：水质量比为1:2:1于球磨罐中，在行星式球磨机中以500r/min的速度球磨4h，取出于100℃烘箱中烘干，过60目筛；然后于电阻炉中在900℃下预烧6h，再于球磨机中球磨4h，烘干，过筛,取60～120目间的组分，制成粉料，装袋密封待用；(2)流延制浆：均按质量百分数的去离子水50％，pva30，paa0.5％，peg0.5％，pvb0.5％，乳胶0.5％，粉料18％，上述料混合后置于球磨罐中，在辊式球磨机以30hz频率球磨10小时；(3)流延成型：将流延浆料在流延机上以3～10min/m的速度，刀高为500～700，流延出厚度为0.1～0.2mm的生坯；(4)排胶：将成型好的生坯于电阻炉中以3℃/min升温至550℃排胶，保温8h,将pva粘结剂完全排除，然后随炉冷却至室温；(5)烧结：将排胶好的料坯于钟罩炉中在还原气氛下以2℃/min升温至1100℃烧结，保温2h，坯体发生一系列物理化学反应变成致密烧结体，然后随炉冷却至室温；(6)贴膜：将烧结好的生瓷片置于双面胶上进行贴膜；(7)碎瓷工艺：将贴好膜的磁片置于压延机上进行碎瓷处理，之后得到柔软均匀的产品。图6为本实施例制备出磁片在1100℃下还原气氛烧结后的电感随频率的变化图，图7为本实施例制备出磁片在1100℃下还原气氛烧结后的品质因数随频率的变化图。

实施例4

本发明提供一种软磁废料制备无线充电器铁氧体磁片的方法，(1)配料：反应料包括均按质量百分数计算的锰锌废弃磁芯(mnznfeo3)40％，sio21.0％，bi2o30.1％，v2o50.1％％，cuo1.0％，zno21.0％％，镍锌废弃磁芯(niznfeo3)56.8％；反应料：球：水质量比为1:2:1于球磨罐中，在行星式球磨机中以500r/min的速度球磨4h，取出于100℃烘箱中烘干，过60目筛；然后于电阻炉中在900℃下预烧6h，再于球磨机中球磨4h，烘干，过筛,取60～120目间的组分，制成粉料，装袋密封待用；(2)流延制浆：均按质量百分数的去离子水50％，pva30％，paa0.1％，peg0.1％，pvb0.1％，乳胶0.1％，粉料19.6％，上述料混合后置于球磨罐中，在辊式球磨机以30hz频率球磨10小时；(3)流延成型：将流延浆料在流延机上以3min/m的速度，刀高为500，流延出厚度为0.1mm的生坯；(4)排胶：将成型好的生坯于电阻炉中以3℃/min升温至550℃排胶，保温8h,将pva粘结剂完全排除，然后随炉冷却至室温；(5)烧结：将排胶好的料坯于钟罩炉中在还原气氛下以2℃/min升温至1100℃烧结，保温2h，坯体发生一系列物理化学反应变成致密烧结体，然后随炉冷却至室温；(6)贴膜：将烧结好的生瓷片置于双面胶上进行贴膜；(7)碎瓷工艺：将贴好膜的磁片置于压延机上进行碎瓷处理，之后得到柔软均匀的产品。

实施例5

本发明提供一种软磁废料制备无线充电器铁氧体磁片的方法，(1)配料：反应料包括均按质量百分数计算的锰锌废弃磁芯(mnznfeo3)60％，sio25.0％，bi2o31.0％，v2o51.0％，cuo5.0％，zno23.0％，镍锌废弃磁芯(niznfeo3)25％；反应料：球：水质量比为1:2:1于球磨罐中，在行星式球磨机中以500r/min的速度球磨4h，取出于100℃烘箱中烘干，过60目筛；然后于电阻炉中在900℃下预烧6h，再于球磨机中球磨4h，烘干，过筛,取60～120目间的组分，制成粉料，装袋密封待用；(2)流延制浆：均按质量百分数的去离子水50％，pva40％，paa0.1％，peg0.1％，pvb0.1％，乳胶0.1％，粉料9.6％，上述料混合后置于球磨罐中，在辊式球磨机以30hz频率球磨10小时；(3)流延成型：将流延浆料在流延机上以10min/m的速度，刀高为700，流延出厚度为0.2mm的生坯；(4)排胶：将成型好的生坯于电阻炉中以3℃/min升温至550℃排胶，保温8h,将pva粘结剂完全排除，然后随炉冷却至室温；(5)烧结：将排胶好的料坯于钟罩炉中在还原气氛下以2℃/min升温至1100℃烧结，保温2h，坯体发生一系列物理化学反应变成致密烧结体，然后随炉冷却至室温；(6)贴膜：将烧结好的生瓷片置于双面胶上进行贴膜；(7)碎瓷工艺：将贴好膜的磁片置于压延机上进行碎瓷处理，之后得到柔软均匀的产品。

实施例6

本发明提供一种软磁废料制备无线充电器铁氧体磁片的方法，(1)配料：反应料包括均按质量百分数计算的锰锌废弃磁芯(mnznfeo3)50％，sio22.5％，bi2o30.5％，v2o50.5％，cuo2.5％，zno21.5％，镍锌废弃磁芯(niznfeo3)42.5％；反应料：球：水质量比为1:2:1于球磨罐中，在行星式球磨机中以500r/min的速度球磨4h，取出于100℃烘箱中烘干，过60目筛；然后于电阻炉中在900℃下预烧6h，再于球磨机中球磨4h，烘干，过筛,取60～120目间的组分，制成粉料，装袋密封待用；(2)流延制浆：均按质量百分数的去离子水60％，pva30％，paa0.2，peg0.2％，pvb0.2，乳胶0.2，粉料9.2％，上述料混合后置于球磨罐中，在辊式球磨机以30hz频率球磨10小时；(3)流延成型：将流延浆料在流延机上以10min/m的速度，刀高为500，流延出厚度为0.2mm的生坯；(4)排胶：将成型好的生坯于电阻炉中以3℃/min升温至550℃排胶，保温8h,将pva粘结剂完全排除，然后随炉冷却至室温；(5)烧结：将排胶好的料坯于钟罩炉中在还原气氛下以2℃/min升温至1100℃烧结，保温2h，坯体发生一系列物理化学反应变成致密烧结体，然后随炉冷却至室温；(6)贴膜：将烧结好的生瓷片置于双面胶上进行贴膜；(7)碎瓷工艺：将贴好膜的磁片置于压延机上进行碎瓷处理，之后得到柔软均匀的产品。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。