[发明专利]一种减少铁氧体磁芯开裂的烧结工艺

说明书

本发明提供一种减少铁氧体磁芯开裂的烧结工艺，涉及磁芯烧结领域。该种减少铁氧体磁芯开裂的烧结工艺，包括磁芯堆放、第一次加热、第一次保温、第二次加热、第二次保温、第一次冷却和二次冷却步骤。通过减小磁芯和陶瓷板的接触面积，使得磁芯受热均匀，以及采用的多次加热保温冷却，使得磁芯中的易挥发的物质有效排出和磁芯加热均匀，可大大降低了磁芯在加热过程中开裂情况。

技术领域

本发明涉及磁芯烧结技术领域，具体为一种减少铁氧体磁芯开裂的烧结工艺。

背景技术

磁芯：磁芯是指由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物。例如，锰－锌铁氧体和镍－锌铁氧体是典型的磁芯体材料。锰－锌铁氧体具有高磁导率和高磁通密度的特点，且具有较低损耗的特性。镍－锌铁氧体具有极高的阻抗率、不到几百的低磁导率等特性。铁氧体磁芯用于各种电子设备的线圈和变压器中。

磁芯烧结产品开裂有以下四方面原因造成，一为粉体制备工艺的预烧工序；二为喷雾造粒工序粉体参数的质量控制；三为坯件成型工艺参数的质量控制；四为烧结产品的质量控制。

而在烧结的过程中，坯件中的聚乙烯醇（pva）和有机物在该排出的温度下没有排出，由于温度升高，坯件内某一部分形成高压气体，当压强达到坯件的强度不能承受的时候，气体会冲破坯件排出来，使坯件形成裂纹，这种裂纹往往发生在坯件最厚部位或坯件两部分之间的结合部位，磁芯的方侧裂、丫裂以及叠烧产品芯柱裂等。

在坯件烧结过程中，坯件本身各部分都存在相应的温度差，当推进速度恒定是，坯件的温差主要体现在：坯件表面与坯件内部的温差，温差过大，也极易产生开裂。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种减少铁氧体磁芯开裂的烧结工艺，解决了磁芯在烧结过程中发生开裂的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种减少铁氧体磁芯开裂的烧结工艺，包括以下内容：

S1 磁芯堆放：将磁芯堆放在陶瓷板上，陶瓷板的上端面为波浪状，磁芯的弧形的背面和陶瓷板的上端面的接触，实现磁芯和陶瓷板之间为两点接触，目的是减少磁芯和陶瓷板的接触面积，由于磁芯和陶瓷板材质不同，导热的速率不同，避免磁芯受热不均匀而产生开裂；

S2 第一次加热：分为两个阶段，将磁芯从常温加热至180℃，第一阶段，在2h将磁芯加热至100～120℃，加热速度为0.8～1℃/min，接着在第一阶段的基础上继续加热至180℃，时间为30min，加热速度为2～3℃/min；

S3 第一次保温：在180±3℃的温度下，保温30～45min，期间连续泵入氮气；

S4 第二次加热：分为三个阶段，第一阶段，在2～4h，加热至600℃，第二阶段，在2～3h，加热至1000℃，第三阶段，在6～10h，加热至1400±20℃；

S5 第二次保温：在1400±20℃内保温2～4h；

S6 第一次冷却：采用炉冷的方式，冷却至500℃以下；

S7 第二次冷却：第一冷却结束后，开炉，采用风冷的方式冷却至常温。

优选的，所述第一次保温中冲入氮气的速度为0.5～1m³/min。

优选的，所述第二次加热和第二次保温中，在500℃以下，每30min使用氮气烧结炉对烧结炉进行换气，500℃以上，每升高50℃，则换气间隔减少30s，换气间隔的频率上限为15min。

优选的，所述第二次加热过程中确保磁芯均匀加热升温。

优选的，所述第二次冷却的峰值冷却速度不得高于10℃/min。