樊希飞

（荆州市神奇磁业有限公司，湖北荆州  434000）

 

随着市场经济的发展，锰锌铁氧体磁芯工业化大生产分工越来越细，对粉料的技术性能要求越来越高。粉料的性能特征直接影响到毛坯成型、二次烧结和磁芯的电磁性能。

 

在锰锌铁氧体粉料产品设计开发中，应重点考虑以下几点：

1、              电磁性能。如材料的初始磁导率、饱和磁通密度、功率损耗、频率特性、温度特性、直流叠加特性等。以上特性一般通过优选配方、原材料，调整预烧和砂磨工艺参数，调整二次烧结工艺来实现。

2、              烧结特性。粉料应具有合适的收缩率、二次烧结时不开裂、不粘连等特性。黑喷造粒过程中胶的含量、种类是影响烧结开裂的主要因素。而预烧温度、原材料则对收缩率有明显影响。预烧时的通风不畅、原材料中氯含量过高，会造成二次烧结时磁芯粘连。

3、              成型特性。粉料在压制时应不粘模、不卡模、无起层开裂。这就要求粉料具有恰当的含水率、颗粒分布、松装密度、良好的流动性，还应具有合适的成型压力。

4、              符合国际、国家、行业等相关标准。如粉料中有害物质应符合ROHS等。

5、              成本和性价比。一方面，要保证粉料的品质；另一方面，还要兼顾粉料的成本。在粉料配方、原材料、工艺上因优化选择。

 

典型粉料生产（湿法）流程如下：

投料→化浆→红砂→红喷→预烧→黑砂→黑喷→检验→包装

粉料过程控制中的重点注意以下几点：

1、              原材料（铁红、四氧化三锰、氧化锌）。控制项目：含水率、 杂质含量、平均粒径。推荐用自动水份仪测水份；用荧光光谱仪分析杂质。

2、              干胶（胶水）的控制。推荐用碘液检验胶水是否溶解充分。具体方法：取100ml胶水，向胶水中滴入数滴碘液并轻微搅拌后，色泽扩散均匀者为充分溶解；若胶水中呈现絮状物或碘液不能均匀扩散，说明胶水未溶解充分。

3、              预烧。保持烟道畅通，加强回转窑的通风可显著改善二次烧结时磁芯粘连问题。

4、              黑砂。控制平均粒径。黑砂后进行配方校正，推荐用荧光光谱仪分析料浆成份，配方调整公式如下：

X=(A/Bn₁-n₂)MF/P

式中X----被校正成份的添加量，单位KG；

     A----打算校正成份的摩尔比；

     B----不打算校正成份的摩尔比；

     n₁----不需要校正的成份中的阳离子摩尔数；

     n₂----被校正的成份中的阳离子摩尔数；

     M----作为校正添加物的成份的分子量；

     F----批量，单位KG；

     P----校正添加物的化学纯度

对功率铁氧体而言，配方调整的目的是调整粉料损耗谷点温度Ts，Ts计算方法如下：

Ts=45.5(Femol+0.2Znmol)+A

式中A为常数。

5、              黑喷。主要控制粉料的颗粒分布、含水率、松装密度、和流动性。具体调整方法可参阅《磁性材料及器件》（2003年2月）论文《喷雾造粒系统的工艺原理及提高粉料质量和制备效率的探讨》（作者：徐成武等），在此不再赘述。

 

    中国已成为铁氧体大国。在铁氧体材料研发上，很多中国企业已经从模仿国外先进材料开始，到现在已具备了自主研发的能力。中国铁氧体行业应加强与电子行业的沟通了解，加大研发投入，只有这样，中国才能成为铁氧体强国。