[发明专利]软磁铁氧体氮气窑阶梯式平衡气氛烧结工艺

说明书

技术领域

本发明涉及软磁铁氧体烧结工艺，特别是一种适合采用耐火材料匣钵成串密堆烧结软磁铁氧体磁环的氮气窑阶梯式平衡气氛烧结工艺。

背景技术

软磁铁氧体烧结以追求增产、节能、降耗，同时提升产品品质为最根本目的。现有的软磁铁氧体烧结工艺是将软磁铁氧体磁芯或者磁环堆码到承烧板上送入氮气保护窑炉排胶、升温、保温、降温，经过28-30小时以上完成烧结过程。无论是软磁铁氧体小件磁芯还是磁环，堆码到承烧板上烧结，其装烧堆码高度受到很大限制，工作量极大，烧结效率低下。堆码过高，因振动发生位错，导致变形，因粘连导致掉块，产品质量难以保证，烧结成本居高。

发明内容

本发明所要解决的问题就是提供一种软磁铁氧体氮气窑阶梯式平衡气氛烧结工艺，实现快速烧结，缩短烧结周期20％以上时间的前提下，同时实现了软磁铁氧体磁环成串叠装密堆不发生开裂、粘连掉块，并且电性能一致性好，设备产能大幅度提升的目标。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：软磁铁氧体氮气窑阶梯式平衡气氛烧结工艺，其特征在于：包括以下工艺流程，

1)将软磁铁氧体磁环坯件一次性成串密堆装入耐火材料匣钵并送入氮气窑内；

2)对氮气窑进行一阶段升温处理，将氮气窑内温度从室温升到600℃±30℃，并在氮气窑内温度达到300℃±15℃时以320～480L/分的速度持续送入空气，在氮气窑内温度达到600℃±30℃后保温5～6分钟；

3)对氮气窑进行二阶段升温处理，将氮气窑内温度从600℃±30℃升到1250±30℃，并持续以320～480L/分的速度送入空气，在氮气窑内温度达到1250±30℃后保温18～22分钟；

4)对氮气窑进行三阶段升温处理，将氮气窑内温度从1250℃±30℃升到1350±40℃，达到1350℃±40℃后进行保温处理；

5)遵循平衡气氛曲线要点对氮气窑进行分阶段冷却处理，冷却处理完成后形成软磁铁氧体磁环半成品；

6)将软磁铁氧体磁环半成品送出氮气窑，进行后续老化处理；

7)对老化处理后的软磁铁氧体磁环半成品进行分测和终检，合格者为成品。

进一步的，所述一阶段升温处理包括以下几个阶段：

1)从室温到200℃±10℃，以2.6～3.0℃/分速度升温；

2)从200℃±10℃到600℃±30℃，以1.3～1.5℃/分速度升温。

进一步的，所述二阶段升温处理包括以下几个阶段：

1)从600℃±30℃到900℃±30℃，以2.45～2.75℃/分速度升温；

2)从900℃±30℃到1250±30℃，以1.60～1.75℃/分速度升温；

进一步的，所述三阶段升温处理以0.9～1.1℃/分速度升温，达到1350℃±40℃后保温处理时间为5～6小时，氮气窑内氧分压从8％～5％渐变。

进一步的，对氮气窑进行分阶段冷却处理在氮气窑内温度达到1250℃±5℃、1200℃±5℃、1180℃±5℃、1120℃±5℃、1090℃±5℃、1060℃±5℃时均保温4～6分钟。

采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：将软磁铁氧体磁环成串密堆一次性装入耐火材料匣钵中，减少了二次排坯工序，节约人力、物力、坯件报废率大幅度下降，制品变形、掉块、开裂、不良品的比例大幅度下降，最大限度地满足窑炉装填空间；大幅度缩减烧结周期，实现24小时以内烧结，不仅直接降低了能耗，同时在生产安排上有利于使氮气氛保护钟罩窑炉避开用电高峰；采取阶梯式平衡气氛烧结工艺曲线，在氮气隧道窑炉、氮气钟罩窑炉中解决了普通烧结工艺曲线烧结密堆时发生一致性差，制品粘连严重的问题；并且通过对过程温度-气氛曲线的精确控制，制造出适合多种节能电光源电子电路所需求的不同电感、因子，以及L-T曲线的软磁铁氧体磁环；工艺稳定性、可靠性、重现性增强，制品一致性、稳定性提升。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中绕结温度与软磁铁氧体磁环电感的关系图；

图2为软磁铁氧体磁环烧结时氧分压与磁环因子的关系图。

具体实施方式

软磁铁氧体氮气窑阶梯式平衡气氛烧结工艺，包括以下工艺流程：

1)将软磁铁氧体磁环坯件一次性成串密堆装入耐火材料匣钵并送入氮气窑内；

2)对氮气窑进行一阶段升温处理，将氮气窑内温度从室温升到600℃±30℃，并在氮气窑内温度达到300℃±15℃时以320～480L/分的速度持续送入空气，在氮气窑内温度达到600℃±30℃后保温5～6分钟；