一种通过试烧获取铁氧体生片烧结位置的方法与流程

本发明属于磁性材料制造技术领域，具体涉及一种通过试烧获取铁氧体生片烧结位置的方法。

背景技术：

电磁感应无线充电，利用的是电生磁——磁生电的电磁感应原理，即“电”与“磁”可以实现相互转化。手机与无线充电器两端分别安置有接收/发射线圈，无线充电器电流通过发射端的线圈产生磁场，手机接收端的线圈靠近该磁场就会产生电流，后经手机内置整流稳压滤波电路转化成可以使用的dc直流电。

在无线充电的装置之中，必须使用一种镍铜锌软磁铁氧体片，由于在手机中使用，所以限定了所使用磁片必须很薄，一般情况下为20-300um，而这样的磁片是用预烧好的磁粉，经过添加一定的粘结剂、增塑剂、分散剂后，合成出浆料，用浆料流延成生带，经过裁切得到铁氧体生片，然后经过高温烧结才能够制成，由于所需磁片厚度很薄，但要求烧结出的磁片外观无杂质，平整度高，在大生产中，要求产量成品率和效率。

在高磁导率超薄铁氧体片中，镍铜锌铁氧体片是由氧化铁、氧化镍、氧化铜、氧化锌组成的铁氧体粉末通过与溶剂混合制成浆料流延成生片然后通过烧结成最后的铁氧体片，但是在制成浆料的过程中，磁粉的粒度和成分在批次与批次之间会有不同，这就导致即使是同一批粉料，在同样的温度下烧结，都会出现性能有所不同。对于窑而言，如果想要烧结出相同的性能，不同批次的产品意味着必需反复的调整窑炉的温度，这给生产会造成很大的困扰。

cn106007698a公开了一种宽温高频低损耗磁性材料，材料的配方由氧化铁、四氧化三锰和氧化锌三种主要原材料构成基础配方并在此基础上加入数种添加物构成；一种宽温高频低损耗磁性材料的制备工艺，首先进行检测分析，混合，经过振磨、轧片、整形、预烧、粗粉碎、细粉碎、制浆、配方分析与调整、喷雾造粒等流程后，完成了粉体制备，使用合格的材料进行相应铁氧体磁芯的制造，磁芯制造的主要工艺流程为：粉体调湿、成型、烧结、研磨、清洁、分测、包装。

cn106167402a公开了一种高性能锰锌铁氧体粉料制备方法，包括如下步骤：首先对配方组成材料进行检测分析，符合规定要求后，按配方比例投料，将组成材料混合后，经过一次振磨、轧片、片料整形、预烧、粉碎、料浆制备、料浆调整、喷雾造粒生产工艺流程后，完成了软磁铁氧体材料的粉体制备，通过对粉体的试压和试烧试验并检测与分析，完成对材料性能合格与否的判定,使用合格的材料进行相应铁氧体磁芯的制造，磁芯制造的主要工艺流程为：粉体调湿、成型、烧结、研磨、清洁、分测、包装。

cn106007696a公开了一种宽温高bs铁氧体材料，材料的配方由氧化铁、四氧化三锰和氧化锌三种主要原材料构成基础配方并在此基础上加入数种添加物构成；一种宽温高bs铁氧体材料的制备工艺，首先进行检测分析，混合，经过振磨、轧片、整形、预烧、粗粉碎、细粉碎、制浆、配方分析与调整、喷雾造粒等流程后，完成了粉体制备，使用合格的材料进行相应铁氧体磁芯的制造，磁芯制造的主要工艺流程为：粉体调湿、成型、烧结、研磨、清洁、分测、包装。

上述方案虽然都给出了铁氧体材料的制备方法，但是全都无法解决将不同批次的产品烧结成性能全部一致的产品的难题。

因此，开发一种能够解决这一难题的方法对于本领域意义重大。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种通过试烧获取铁氧体生片烧结位置的方法。本发明提供的方法通过试烧，选择合适的烧结位置，最终在不同的装烧位置装上性能有差异的生片，最终烧结出来是性能全部一致的产品。

为达上述目的，本发明采用以下方案：

本发明提供一种通过试烧获取铁氧体生片烧结位置的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)确定窑炉的装烧位置数量，在每个装烧位置上放置装烧板，在每块装烧板上放置铁氧体生片，升温至烧结温度，进行试烧，试烧后得到铁氧体磁片；

(2)通过测量试烧后得到铁氧体磁片的性能，得到每个装烧位置与放置在该装烧位置的铁氧体磁片性能的对应关系；

(3)根据步骤(2)所述的对应关系和烧结得到的铁氧体磁片所需的目标性能，确定铁氧体生片的烧结位置。

本发明提供的方法通过试烧，测定窑炉中每个装烧位置在一定烧结条件下得到的铁氧体磁片性能，构建对应关系，并通过该对应关系和所需的铁氧体磁片性能，确定某一批次的铁氧体生片在同样烧结条件下的装烧位置，对不同批次的铁氧体生片进行测试后，就可以合理地分配窑炉的装烧位置，根据上述对应关系在不同的位置装烧不同批次的铁氧体生片，最终通过一次烧结得到性能全部一致的产品，解决了不同批次的产品烧结后性能难以实现均一这一技术难题。

本发明中，步骤(2)和步骤(3)所述对应关系，是指在步骤(1)的烧结条件下，窑炉中某一具体装烧位置以及放置在该位置某一铁氧体生片的性能的对应关系。例如，在步骤(1)的烧结条件下，某一窑炉的某一装烧位置上，烧结得到的某一批次的铁氧体磁片的电感值为11.168。

本发明步骤(3)所述的目标性能是指最终烧结出的铁氧体磁片所要达到的性能指标，并且目标性能与步骤(2)测试的性能相对应，例如目标性能需要电感值达到一定标准，则步骤(2)测试的性能就是电感值。

本发明中，所述铁氧体生片是指未经烧结的铁氧体片。这种生片的可根据现有技术制备得到，例如用预烧好的磁粉，经过添加一定的粘结剂、增塑剂、分散剂后，合成出浆料，用浆料流延成生带，经过裁切得到铁氧体生片。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，还包括：在每块装烧板上放置测温装置，所述测温装置放置在靠近铁氧体生片的位置。

优选地，步骤(2)中，还包括：通过测温装置，获取每个装烧位置的温度。

这里，所述每个装烧位置的温度是指每个装烧位置的实际烧结温度。因为窑炉内的温度分布并不均匀，所以每个具体烧结位置的实际烧结温度会有不同。

当放置测温装置并获取了每个装烧位置的温度后，本发明提供的方法的步骤(2)和步骤(3)所述对应关系还包含每个装烧位置的温度，即每个装烧位置，该装烧位置的温度以及放置在该装烧位置的铁氧体磁片性能的对应关系。例如，在步骤(1)的烧结条件下，某一窑炉的某一装烧位置上，烧结实际温度为938℃，该位置烧结得到的某一批次的铁氧体磁片的电感值为11.168。

优选地，所述测温装置为测温环。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，所述窑炉为推板炉。

优选地，步骤(1)中，在每个所述装烧板上划分2-6个装烧位点，例如2个、3个、4个、5个或6个等。

优选地，每个所述装烧板上划分4个装烧位点。

优选地，所述4个装烧位点在装烧板上2排2列排列。即优选4个装烧位点在装烧板上2×2排列。

优选地，步骤(1)中，当在装烧板上放置测温装置时，测温装置放置在装烧板一侧的装烧位点中，所述铁氧体生片放置在装烧板上靠近测温装置的另一侧的装烧位点中。例如装烧板上的装烧位点为2×2排列排列时，在上下两排中，下排两个装烧位点全都放置测温装置，上排的两个位点全都放置铁氧体生片。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，所述铁氧体生片堆叠放置。

优选地，所述铁氧体生片每叠放置11-13层，例如11层、12层或13层。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，所述升温为多阶段升温。即升温过程不是直线升温，而是通过升温曲线进行多段升温，每段升温的升温速度可以不同，例如从室温用4h升温至200℃，从200℃用4h升温至500℃，从500℃用8h升温至880℃，从880℃用2h升温至烧结温度940℃。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，所述烧结温度为900-1000℃，例如900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃、960℃、970℃、980℃、990℃或1000℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为940-980℃。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，还包括：在试烧后，进行降温。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，所述铁氧体生片包括镍锌铁氧体生片、锰锌铁氧体生片或镍铜锌铁氧体生片中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)中，不同烧结位置上放置的铁氧体生片的批次不同。例如，在三排烧结位置中，每一排使用一个批次的铁氧体生片进行试烧测定数据，三排烧结位置每一排使用的铁氧体生片的批次都与另外两排使用的铁氧体生片批次不同。

作为本发明优选的技术方案，步骤(2)中，所述试烧后得到铁氧体磁片的性能包括电感值和/或磁导率。本发明中，所述电感值和/或磁导率是指，可以为电感值，也可以为磁导率，还可以为电感值和磁导率的组合。

优选地，用电感测试仪测试电感值。

优选地，用阻抗分析仪测试磁导率。

作为本发明所述方法的进一步优选技术方案，所述方法包括以下步骤：

(1)确定窑炉的装烧位置数量，在每个装烧位置上放置装烧板，在每个所述装烧板上划分4个装烧位点，所述4个装烧位点在装烧板上2排2列排列，在每块装烧板上放置测温环，所述测温环放置在装烧板一侧的装烧位点中，并在同一装烧板靠近测温环的位置放置铁氧体生片，所述铁氧体生片放置在装烧板上靠近测温环的另一侧的装烧位点中，对窑炉进行升温，升温至900-1000℃，进行试烧，试烧后降温，得到铁氧体磁片；

其中，所述铁氧体生片堆叠放置，每叠放置11-13层；

(2)通过测温环获取每个装烧位点的温度，并测量试烧后得到铁氧体磁片的性能，得到每个装烧位点温度与铁氧体磁片性能的对应关系；

其中，所述性能包括电感值和/或磁导率；

(3)根据步骤(2)所述的对应关系和烧结得到的铁氧体磁片所需的目标性能，确定铁氧体生片的烧结位置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的通过试烧获取铁氧体生片烧结位置的方法通过在窑炉中的每个烧结位置设置测温装置和铁氧体生片，进行试烧，得到各装烧位置的温度和铁氧体磁片产品性能的对应关系，利用这一对应关系就可以根据铁氧体产品的目标性能，在不同的装烧位置放置不同批次的铁氧体生片，不需要反复的调整窑炉的温度即可烧结出性能均一性好的产品，解决了不同批次的产品烧结后性能难以实现均一的技术难题。

附图说明

图1为本发明实施例1中试烧过程的测温环和铁氧体生片在个烧结位置的放置方式示意图；

图2为本发明实施例1中最终选定的铁氧体生片烧结位置示意图；

其中，a1、a2和a3分别为3个批次的铁氧体生片。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。

以下为本发明典型但非限制性实施例：

实施例1

本实施例按照如下方法获取铁氧体生片烧结位置。

本实施例使用的铁氧体生片均为厚度为120μm，频率为128khz的一款镍锌铁氧体生片。

(1)确定窑炉的装烧位置数量，本实施的窑每排有3个装烧位置，在每个装烧位置上放置装烧板，在每个所述装烧板上划分4个装烧位点，所述4个装烧位点在装烧板上2排2列排列(2×2排列)，即每排的3块装烧板共提供12个装烧位点，分两排排列，每排6个装烧位点，将这6个装烧位点从左到右依次命名为1号位、2号位、3号位、4号位、5号位和6号位，在每块装烧板上放置测温环，所述测温环放置在每块装烧板同一横排上的两个装烧位点中，同一排装烧板的测温环都位于同一装烧位点横排上，并在各装烧板靠近测温环的另一横排的两个装烧位点上放置铁氧体生片，本实施例的窑共可放置3排装烧板，第一排放置a1批次的铁氧体生片，第二排放置a2批次的铁氧体生片，第三排放置a3批次的铁氧体生片。铁氧体生片和测温环的放置方式如图1所示。对窑炉进行升温，升温至940℃，进行试烧，试烧时间为2h，试烧后降温，得到铁氧体磁片；

其中，所述铁氧体生片堆叠放置，每叠放置12层，所述试烧的升温程序和降温程序为：室温→4h→200℃→4h→500℃→8h→880℃→2h→940℃→2h→940℃→10h→室温；

(2)通过测温环获取每个装烧位点的温度，并用电感测试仪测量试烧后得到铁氧体磁片的电感值，得到每个装烧位点温度与铁氧体磁片电感值的对应关系，如表1所示；

(3)根据步骤(2)所述的对应关系和烧结得到的铁氧体磁片所需的目标性能，确定铁氧体生片的烧结位置。本实施例要求烧结后得到的铁氧体磁片电感值约为11.4，所以3排装烧板上，最终确定每排都选择在3号位和4号位烧结a1批次的铁氧体生片，在1号位和6号位烧结a2批次的铁氧体生片，在2号位和5号位烧结a3批次的铁氧体生片。最终选定的铁氧体生片和测温环的放置方式如图2所示。采用步骤(1)的升温程序和烧结温度，最终烧结出性能全部符合要求的铁氧体磁片。

表1

实施例2

本实施例按照如下方法获取铁氧体生片烧结位置。

本实施例使用的铁氧体生片均为厚度为120μm，频率为128khz的一款镍铜锌铁氧体生片。

(1)确定窑炉的装烧位置数量，本实施的窑每排有3个装烧位置，在每个装烧位置上放置装烧板，在每个所述装烧板上划分6个装烧位点，所述6个装烧位点在装烧板上2排3列排列(2×3排列)，即每排的3块装烧板共提供18个装烧位点，分两排排列，每排9个装烧位点，将这9个装烧位点从左到右依次命名为1号位、2号位、3号位、4号位、5号位、6号位、7号位、8号位和9号位，在每块装烧板上放置测温环，所述测温环放置在每块装烧板同一横排上的两个装烧位点中，同一排装烧板的测温环都位于同一装烧位点横排上，并在各装烧板靠近测温环的另一横排的两个装烧位点上放置铁氧体生片，本实施例的窑共可放置3排装烧板，第一排放置a1批次的铁氧体生片，第二排放置a2批次的铁氧体生片，第三排放置a3批次的铁氧体生片。对窑炉进行升温，升温至900℃，进行试烧，试烧时间为2h，试烧后降温，得到铁氧体磁片；

其中，所述铁氧体生片堆叠放置，每叠放置11层，所述试烧的升温程序和降温程序为：室温→4h→200℃→4h→500℃→8h→880℃→2h→900℃→2h→900℃→10h→室温；

(2)通过测温环获取每个装烧位点的温度，并用电感测试仪测量试烧后得到铁氧体磁片的电感值，得到每个装烧位点温度与铁氧体磁片电感值的对应关系，如表2所示；

(3)根据步骤(2)所述的对应关系和烧结得到的铁氧体磁片所需的目标性能，确定铁氧体生片的烧结位置。本实施例要求烧结后得到的铁氧体磁片电感值约为11.2-11.3，所以3排装烧板上，最终确定每排都选择在3号位和7号位烧结a1批次的铁氧体生片，在4号位、5号位和6号位烧结a2批次的铁氧体生片，在1号位、2号位、8号位和9号位烧结a3批次的铁氧体生片。采用步骤(1)的升温程序和烧结温度，最终烧结出性能全部符合要求的铁氧体磁片。

表2

实施例3

本实施例按照如下方法获取铁氧体生片烧结位置。

本实施例使用的铁氧体生片均为厚度为100μm，频率为128khz的一款锰锌铁氧体生片。

(1)确定窑炉的装烧位置数量，本实施的窑每排有3个装烧位置，在每个装烧位置上放置装烧板，在每个所述装烧板上划分2个装烧位点，所述2个装烧位点在装烧板上2排1列排列(2×1排列)，即每排的3块装烧板共提供6个装烧位点，分两排排列，每排3个装烧位点，将这3个装烧位点从左到右依次命名为1号位、2号位和3号位，在每块装烧板上放置测温环，所述测温环放置在每块装烧板同一横排上的两个装烧位点中，同一排装烧板的测温环都位于同一装烧位点横排上，并在各装烧板靠近测温环的另一横排的两个装烧位点上放置铁氧体生片，本实施例的窑共可放置3排装烧板，第一排放置a1批次的铁氧体生片，第二排放置a2批次的铁氧体生片，第三排放置a3批次的铁氧体生片。对窑炉进行升温，升温至1000℃，进行试烧，试烧时间为2h，试烧后降温，得到铁氧体磁片；

其中，所述铁氧体生片堆叠放置，每叠放置13层，所述试烧的升温程序和降温程序为：室温→4h→200℃→4h→500℃→8h→880℃→2h→1000℃→2h→1000℃→10h→室温；

(2)通过测温环获取每个装烧位点的温度，并用电感测试仪测量试烧后得到铁氧体磁片的电感值，得到每个装烧位点温度与铁氧体磁片电感值的对应关系，如表3所示；

(3)根据步骤(2)所述的对应关系和烧结得到的铁氧体磁片所需的目标性能，确定铁氧体生片的烧结位置。本实施例要求烧结后得到的铁氧体磁片电感值约为11.5-11.6，所以3排装烧板上，最终确定每排都选择在2号位烧结a1批次的铁氧体生片，在1号位烧结a2批次的铁氧体生片，在3号位烧结a3批次的铁氧体生片。

表3

实施例4

本实施例获取铁氧体生片烧结位置的方法参照实施例1，区别在于，步骤(1)中，对窑炉进行升温，升温至940℃，进行试烧，步骤(2)中，不测试电感值而是用阻抗分析仪测定试烧后得到铁氧体磁片的磁导率实部，得到每个装烧位点温度与铁氧体磁片磁导率实部的对应关系，如表4所示；

根据上述对应关系和烧结得到的铁氧体磁片所需的目标性能，确定铁氧体生片的烧结位置。本实施例要求烧结后得到的铁氧体磁片磁导率实部约为560，所以3排装烧板上，最终确定每排都选择在3号位和4号位烧结a1批次的铁氧体生片，在1号位和6号位烧结a2批次的铁氧体生片，在2号位和5号位烧结a3批次的铁氧体生片。采用步骤(1)的升温程序和烧结温度，最终烧结出性能全部符合要求的铁氧体磁片。

表4

综合上述实施例可知，本发明提供的通过试烧获取铁氧体生片烧结位置的方法可以根据铁氧体产品的目标性能，在不同的装烧位置放置不同批次的铁氧体生片，不需要反复的调整窑炉的温度即可烧结出性能均一性好的产品，解决了不同批次的产品烧结后性能难以实现均一的技术难题。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助组成的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。