软磁铁氧体烧结过程的质量问题现象及解决措施VIP免费

软磁铁氧体烧结过程的质量问题现象及解决措施一、烧结条件对磁性能的影响烧培条件对铁氧体的磁性能有很大影响。烧结温度、烧结气氛和冷却方式是烧结条件的三个主要方面。(一)烧结温度对磁性能的影响一般说来，烧结温度偏低时，晶粒大小不均匀，气孔分散于晶界和晶粒内部，呈不规则多面形。磁导率μi和剩磁感应强度Br都较低，但是矫顽力HCB较大。烧结温度适当，则晶粒趋于均匀、气孔呈球形、烧结密度较低、磁导率μi和剩磁感应强度Br较大，矫顽力HCB有所减少。烧结温度过高时，晶粒虽然增大，但是由于内部的气孔迅速膨胀，有的杂质发生局部熔融而使晶界变形，则不仅烧结密度低，磁导率μi和剩磁感应强度Br也将显著下降，机械性能极其脆弱，无实用价值。对软磁铁氧体而言，在一定的烧结温度范围内，初始磁导率μi随烧结温度升高而增大，损耗角正切tgδ也随温升而增大(即Q值减少)。对硬磁铁氧体而言，烧结温度高，剩磁感应强度Br也高，而矫顽力HCJ减小。对旋磁铁氧体而言；烧结温度高，则饱和磁化强度也较高。在生产中，必须针对各种材料的不同特点，结H合产品的其它性能要求而区别对待，由试验确定最佳的烧结温度。(二)烧结气氛对磁性能的影响气氛条件对铁氧体烧结非常重要，尤其对含有易变价的Mn，Fe，Cu，Co等金属元素的铁氧体，在烧结过程中随着氧分压和温度的变化而发生电价的变化以至相变过度的氧化与还原，就有另相析出（如α-Fe2O3，FeO，Fe3O4，Mn2O3等），将导致磁性能的急剧变化。在升温阶段，因为还没有形成单一尖晶石相，对周围气氛要求不苛刻，在空气中、真空中或氮气中升温均可；在保温过程中，由于发生了气孔的排除、晶粒的长大和完善、单一结构铁氧体的生成，这些均要求控制好烧结气氛。可以说，烧结气氛是影响磁性能的一个重要因素。烧结气氛和固相反应速度、产物及微观结构均有直接关系。因此要控制好烧结气氛来生产各种不同性能的铁氧体(如各种高磁导率、低损耗、高密度的软磁铁氧体和高电阻率的旋磁铁氯体等)。当所需的烧结气氛为氧化气氛(高氧分压气氛)时，可向炉（窑）内通纯氧气；烧结气氛为还原气氛(低氧分压气氛)时，可向炉(窑)内通氧气或抽真空。抽真空时应注意真空度不可太高。真空度太高容易使空气电离，造成硅碳棒间打火烧坏硅碳棒，因此用充氮气的方法控制氧分压为好。对含Zn的软磁铁氧体的烧结，控制好烧结气氛十分关键，因为Zn的挥发与烧结气氛密切相关。1、Zn的游离与挥发含锌铁氧体在高温热处理过程中有可能发生游离与挥发。Zn挥发必然导致产品性能下降，例如μi大幅度下降，Zn挥发产生了Fe2+，使电阻率下降等。以ZnFe2O4为例，将有如下反应：ZnFe2O4→(1-x)ZnFe2O4+2/3xFe3O4+xZnO+x/6O2↑游离的ZnO进一步分解：ZnO→Zn（熔点：9070C）+1/2O2↑任何减少方程式右边含量的变化都会促使化学反应向右进行，因此，从理论上讲动态气氛和静态气氛必然对Zn挥发产生影响。此外，若埋粉为氧化铝，会发现埋粉的颜色由白色变成了篮绿色。Al2O3+Zn（g）+1/2O2→ZnAl2O4（篮绿色）当温度高于12000C时，锌的蒸汽压大幅度提高，挥发严重。2、影响锌的游离与挥发的因素主要有：（1）铁氧体组成中ZnO的含量若组成中ZnO的含量下降或Fe2O3，MnO等成分上升时，Zn挥发将难以进行，挥发开始的温度也升高。（2）加热温度与时间Zn挥发随加热温度的上升和加热时间的延长而加剧。（3）周围气氛的影响①、气氛状态对含锌铁氧体表面Zn挥发有较大影响。动态气氛流动的气体不断地将铁氧体表面挥发的Zn带出窑外，加剧了ZnO分解，使产品表面产生内应力，因此产品机械强度明显低于静态气氛烧结产品。②、如果体系内缺氧，Zn的挥发就容易进行，所以氧分压提高，则Zn或ZnO就不易游离或分解，对MnZn铁氧体而言，Zn挥发的抑制与防止氧化是矛盾的。（4）Al2O3粉能加剧产品表面Zn的挥发这是由于Zn与Al2O3反应生成ZnAl2O4（篮绿色）的缘故。由于Zn大量挥发，使表面晶粒之间空隙加大，并产生许多网状孔洞，这种松散的"框架"，使磁芯应力进一步增大，从而大大降低磁芯机械强度。(三)冷却条件对磁性能的影响冷却速度和冷却气氛对磁性能也有很大影响。一般锰锌铁氧体冷却时要防止氧化，故采用真...