目前大規(guī)模生產(chǎn)中,鐵氧體粉料的制備還是以氧化物法為主,其工藝要點(diǎn)如下:
(1)原料
原料要求純度高,一般采用化學(xué)試劑,雜質(zhì)往往與鐵形成非磁性物質(zhì),嚴(yán)重地降低鐵氧體的磁導(dǎo)率。K+、Na+等堿金屬離子,不僅影響磁導(dǎo)率,還由于有較高的導(dǎo)電性,會(huì)增大高頻損耗,最為有害。SiO2是普遍存在的雜質(zhì),它與Fe2O3化合成硅酸鐵,同時(shí)放出氧氣,使制品氣孔率增加,降低磁導(dǎo)率。
(2)預(yù)燒及燒結(jié)
為了減少制品的燒成收縮率,使反應(yīng)完全,提高鐵氧體的品質(zhì)因素及磁導(dǎo)率等性能。往往要將球磨后的混合物進(jìn)行預(yù)燒。一種方法是在500℃左右的低溫預(yù)燒:另一種方法是在1000℃左右的高溫預(yù)燒。有時(shí)甚至要采用兩次預(yù)燒,即在低溫預(yù)燒后經(jīng)過(guò)粉磨,再進(jìn)行高溫預(yù)燒。
燒結(jié)是鐵氧體生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)鍵之一,燒結(jié)溫度一般控制在1000~1400℃。由于鐵氧體中鐵離子通常為三價(jià),為了避免Fe3+的還原,必須保證氧化氣氛。燒成設(shè)備多采用硅碳棒電窯,一般高磁導(dǎo)率的軟磁材料必須緩慢降溫,以消除其內(nèi)應(yīng)力。而作為記憶元件的矩磁材料,則必須快速冷卻,以滿足一定的磁性要求。
另外值得一提的是各向異性鐵氧體陶瓷的生產(chǎn)方法。這種方法生產(chǎn)的各向異性鐵氧體晶粒按一定方向排列,其磁能積(BH)max比一般的各向異性硬鐵氧體大出3~4倍,生產(chǎn)方法有兩種:其一是在磁場(chǎng)條件下成型,干燥燒成。其二是采用顆粒較大呈扁平狀或條狀的原料。因?yàn)樗鼈冊(cè)诔尚瓦^(guò)程易于定向排列,成型后采用熱壓燒結(jié)。例如:α-Fe2O3呈六角形薄板、γ-MnOOH呈薄條狀,ZnO呈扁平狀,用它們可作為生產(chǎn)尖晶石型錳-鋅鐵氧體磁頭的原料。
目前大規(guī)模生產(chǎn)中,鐵氧體粉料的制備還是以氧化物法為主,其工藝要點(diǎn)如下:
(1)原料
原料要求純度高,一般采用化學(xué)試劑,雜質(zhì)往往與鐵形成非磁性物質(zhì),嚴(yán)重地降低鐵氧體的磁導(dǎo)率。K+、Na+等堿金屬離子,不僅影響磁導(dǎo)率,還由于有較高的導(dǎo)電性,會(huì)增大高頻損耗,最為有害。SiO2是普遍存在的雜質(zhì),它與Fe2O3化合成硅酸鐵,同時(shí)放出氧氣,使制品氣孔率增加,降低磁導(dǎo)率。
(2)預(yù)燒及燒結(jié)
為了減少制品的燒成收縮率,使反應(yīng)完全,提高鐵氧體的品質(zhì)因素及磁導(dǎo)率等性能。往往要將球磨后的混合物進(jìn)行預(yù)燒。一種方法是在500℃左右的低溫預(yù)燒:另一種方法是在1000℃左右的高溫預(yù)燒。有時(shí)甚至要采用兩次預(yù)燒,即在低溫預(yù)燒后經(jīng)過(guò)粉磨,再進(jìn)行高溫預(yù)燒。
燒結(jié)是鐵氧體生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)鍵之一,燒結(jié)溫度一般控制在1000~1400℃。由于鐵氧體中鐵離子通常為三價(jià),為了避免Fe3+的還原,必須保證氧化氣氛。燒成設(shè)備多采用硅碳棒電窯,一般高磁導(dǎo)率的軟磁材料必須緩慢降溫,以消除其內(nèi)應(yīng)力。而作為記憶元件的矩磁材料,則必須快速冷卻,以滿足一定的磁性要求。
另外值得一提的是各向異性鐵氧體陶瓷的生產(chǎn)方法。這種方法生產(chǎn)的各向異性鐵氧體晶粒按一定方向排列,其磁能積(BH)max比一般的各向異性硬鐵氧體大出3~4倍,生產(chǎn)方法有兩種:其一是在磁場(chǎng)條件下成型,干燥燒成。其二是采用顆粒較大呈扁平狀或條狀的原料。因?yàn)樗鼈冊(cè)诔尚瓦^(guò)程易于定向排列,成型后采用熱壓燒結(jié)。例如:α-Fe2O3呈六角形薄板、γ-MnOOH呈薄條狀,ZnO呈扁平狀,用它們可作為生產(chǎn)尖晶石型錳-鋅鐵氧體磁頭的原料。
1.鐵氧體粉料的制備