一种变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料，它包括主料和添加剂，所述的主料按照摩尔比包括：58-64.5mol的Fe2O3、16.8-24mol的氧化锰、12.0-14mol的氧化锌、4.6-6mol的四氧化三铁、0.1-0.3mol的硅酸钠、0.1-0.2mol的钛酸钡、0.01-0.02mol的稀土复合导磁粉体；添加剂按照占所述铁氧体磁芯材料的重量比计包括：60-100ppm的氧化钼、50-100ppm的硼化二钨、60-100ppm的锌粉，本发明的铁氧体磁芯材料加入的稀土复合导磁粉体磁能积高，磁性稳定，制备方法简单，成品具有晶界电阻率高，气孔率低、晶粒大而均匀的特点。
【专利说明】一种变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及氧化物磁性材料制造领域，尤其涉及一种变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料。
【背景技术】
[0002]随着通信技术和电子产品数字化的发展，对软磁铁氧体和元件提出了新的要求，高性能高磁导率磁芯广泛应用于各类电信及信息用基本材料，如共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器等领域得到了广泛应用。现在电子通讯行业需要铁氧体磁芯具有低磁芯损耗和高磁导率，以满足现在电器设备的微型化和高效率的要求，现有的磁芯难以满足上述要求；
稀土制得的永磁材料其磁能积可达碳钢的150倍、铝镍钴永磁材料的3?5倍，永磁铁氧体的8?10倍，温度系数低，磁性稳定，矫顽力高达800千安/米。主要用于低速转矩电动机、启动电动机、传感器、磁推轴承等的磁系统。钕铁硼永磁材料是第三代稀土永磁材料，其剩磁、矫顽力和最大磁能积比前者高，不易碎，有较好的机械性能，合金密度低，有利于磁性元件的轻型化、薄型化、小型和超小型化。
【发明内容】
[0003]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料，它包括主料和添加剂，所述的主料按照摩尔比包括:58-64.5 mol 的 Fe2O3'16.8-24 mol 的氧化锰、12.0-14 mol 的氧化锌、4.6_6mol的四氧化三铁、0.1-0.3mol的硅酸钠、0.1-0.2 mol的钛酸钡、0.01-0.02 mol的稀土复合导磁粉体；添加剂按照占所述铁氧体磁芯材料的重量比计包括:60-100ppm的氧化钥、50-100ppm的硼化二钨、60-100ppm的锌粉；
所述的稀土复合导磁粉体的制备包括以下步骤:
预混液的制备:
所述的预混液是由下述重量份的原料组成的:
硅灰石粉61-70、聚乙烯乙酸酯2-3、聚磷酸铵2-3、四硼酸钾1_2、硅烷偶联剂kh5601-2、去离子水160-200 ；
将硅灰石粉在600-700°C下煅烧1-2小时后冷却，与聚磷酸铵混合，磨成80-100 μ m的细粉，加入聚乙烯乙酸酯，搅拌均匀后加入到去离子水中，加入剩余各原料，在55-70°C下搅拌混合20-30分钟，得预混液；
将质量比为1-2:5-7:100的三羟甲基丙烷、硬脂酸、氧化钕混合，58-65°C下搅拌混合30-40分钟，加入浓度为10-20%的乙酸，70-100转/分搅拌分散4_6分钟，加入氟化铵，搅拌混合20-30分钟，加入预混液，400-500转/分搅拌分散1_2小时，80_100°C下干燥20-30分钟，送入烧结炉，300-350°C下烧结4-6小时，即得所述稀土复合导磁粉体；
所述的氧化钕、乙酸、氟化铵的摩尔比为2-3:6-7:1-2 ；
所述的硅灰石粉与氧化钕的质量比为60-70:1。
[0005]一种变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)将上述主料中除了稀土复合导磁粉体以外的各原料送入混合罐，2500-3000转/分搅拌混和2-3小时，送入回转炉预烧，在350-400°C下预烧2_3小时，送入研磨罐，加入稀土复合导磁粉体，研磨至细度为60-80 μ m ；
(2)将添加剂送入研磨罐，加入添加剂重量0.1-0.2%的硼氢化钠、0.02-0.1%的二氯硅烷，研磨至细度为50-70μπι;
(3)将上述处理后的各原料混合，加入混合料重量20-30%的水、1-2%的环烷酸皂，在60-70°C下搅拌混合20-30分钟；
(4)喷雾干燥，压制成坯，烧结，即得所述变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料。
[0006]本发明的优点是:
本发明的铁氧体磁芯材料加入的稀土复合导磁粉体磁能积高，磁性稳定，制备方法简单，成品具有晶界电阻率高，气孔率低、机械性能强，晶粒大而均匀的特点。
【具体实施方式】
[0007]实施例1
一种变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料，其特征在于它包括主料和添加剂，所述的主料按照摩尔比包括:64.5 mol的Fe203、16.8 mol的氧化猛、12.0 mol的氧化锌、4.6moI的四氧化三铁、0.3mol的硅酸钠、0.2 mol的钛酸钡、0.02 mol的稀土复合导磁粉体；添加剂按照占所述铁氧体磁芯材料的重量比计包括:10ppm的氧化钥、10ppm的硼化二鹤、10ppm的锌粉；
所述的稀土复合导磁粉体的制备包括以下步骤:
预混液的制备:
所述的预混液是由下述重量份的原料组成的:
硅灰石粉61、聚乙烯乙酸酯3、聚磷酸铵2、四硼酸钾1、硅烷偶联剂kh560 1、去离子水
200 ；
将硅灰石粉在700°C下煅烧2小时后冷却，与聚磷酸铵混合，磨成100 μ m的细粉，加入聚乙烯乙酸酯，搅拌均匀后加入到去离子水中，加入剩余各原料，在70°C下搅拌混合30分钟，得预混液；
将质量比为2:7:100的三羟甲基丙烷、硬脂酸、氧化钕混合，65°C下搅拌混合30分钟，加入浓度为10%的乙酸，100转/分搅拌分散6分钟，加入氟化铵，搅拌混合30分钟，加入预混液，500转/分搅拌分散2小时，80-100°C下干燥30分钟，送入烧结炉，350°C下烧结6小时，即得所述稀土复合导磁粉体；
所述的氧化钕、乙酸、氟化铵的摩尔比为3:7:1;
所述的硅灰石粉与氧化钕的质量比为70:1。
[0008]一种变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料的制备方法，包括以下步骤:
(I)将上述主料中除了稀土复合导磁粉体以外的各原料送入混合罐，3000转/分搅拌混和2-3小时，送入回转炉预烧，在400°C下预烧3小时，送入研磨罐，加入稀土复合导磁粉体，研磨至细度为80 μ m ;
(2)将添加剂送入研磨罐，加入添加剂重量0.2%的硼氢化钠、0.02%的二氯硅烷，研磨至细度为70μηι;
(3)将上述处理后的各原料混合，加入混合料重量30%的水、2%的环烷酸皂，在70°C下搅拌混合30分钟；
(4)喷雾干燥，压制成坯，烧结，即得所述变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料。
[0009]经过检测，上述实施例1所得的产品达到的主要技术性能指标:
本发明磁芯的初始磁导率大于2700 μ i ；
最大磁芯损耗(100Kc、200mT)单位:KW/m3: 366(100±2°C)；
居里温度高于240°C。
【权利要求】
1.一种变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料，其特征在于它包括主料和添加剂，所述的主料按照摩尔比包括:58-64.5 mol的Fe203、16.8-24 mol的氧化猛、12.0-14 mol的氧化锌、4.6-6mol的四氧化三铁、0.1-0.3mol的硅酸钠、0.1-0.2 mol的钛酸钡、0.01-0.02 mol的稀土复合导磁粉体；添加剂按照占所述铁氧体磁芯材料的重量比计包括:60-100ppm的氧化钥、50-100ppm的硼化二钨、60-100ppm的锌粉； 所述的稀土复合导磁粉体的制备包括以下步骤: 预混液的制备: 所述的预混液是由下述重量份的原料组成的: 硅灰石粉61-70、聚乙烯乙酸酯2-3、聚磷酸铵2-3、四硼酸钾1_2、硅烷偶联剂kh5601-2、去离子水160-200 ； 将硅灰石粉在600-700°C下煅烧1-2小时后冷却，与聚磷酸铵混合，磨成80-100 μ m的细粉，加入聚乙烯乙酸酯，搅拌均匀后加入到去离子水中，加入剩余各原料，在55-70°C下搅拌混合20-30分钟，得预混液； 将质量比为1-2:5-7:100的三羟甲基丙烷、硬脂酸、氧化钕混合，58-65°C下搅拌混合30-40分钟，加入浓度为10-20%的乙酸，70-100转/分搅拌分散4_6分钟，加入氟化铵，搅拌混合20-30分钟，加入预混液，400-500转/分搅拌分散1_2小时，80_100°C下干燥20-30分钟，送入烧结炉，300-350°C下烧结4-6小时，即得所述稀土复合导磁粉体； 所述的氧化钕、乙酸、氟化铵的摩尔比为2-3:6-7:1-2 ； 所述的硅灰石粉与氧化钕的质量比为60-70:1。
2.一种如权利要求1所述的变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将上述主料中除了稀土复合导磁粉体以外的各原料送入混合罐，2500-3000转/分搅拌混和2-3小时，送入回转炉预烧，在350-400°C下预烧2_3小时，送入研磨罐，加入稀土复合导磁粉体，研磨至细度为60-80 μ m ； (2)将添加剂送入研磨罐，加入添加剂重量0.1-0.2%的硼氢化钠、0.02-0.1%的二氯硅烷，研磨至细度为50-70μπι; (3)将上述处理后的各原料混合，加入混合料重量20-30%的水、1-2%的环烷酸皂，在60-70°C下搅拌混合20-30分钟； (4)喷雾干燥，压制成坯，烧结，即得所述变压器用硅灰石基铁氧体磁芯材料。
【文档编号】C04B35/622GK104332269SQ201410503922
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】王顺法 申请人:安徽欧瑞达电器科技有限公司, 王顺法