宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》氧化物生产铁氧体(一)宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》复习上次课重点:一、气孔与晶粒生长和致密度有关。二、降低气孔率的关键措施:三、常采用的烧结技术有:①低温烧结;②热压烧结;③气氛烧结。宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》§1.4氧化物法制造铁氧体新课教学:宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》一、原料的分析与处理1、原料的含杂量;原料中存在的杂质对铁氧体的电磁性能影响很大,尤其是有害杂质的含量不能超过允许值。2、氧化铁(Fe2O3)原料的制备氧化铁(Fe2O3)的分子量为159.70,常温下呈深红色粉末状态,不溶于水。氧化铁的化学活性与其制造方法有关,工业产品常以硫酸盐(FeSO4)、盐酸盐(FeCl2)或草酸盐(Fe2(C2O4)3)为原料。宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》例:用硫酸亚铁制备氧化铁,其反应过程:氨水沉淀:FeSO4+2NH4OH→Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4空气氧化:2Fe(OH)2+O2/2→2FeOOH(铁黄)+H2O铁黄热分解:2(α—FeOOH)4000Cα—Fe2O3+H2O宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》由铁精矿制备铁红的工艺流程:磁铁矿→球磨、磁选→精选矿(含全铁70%)→酸洗(盐酸或硫酸)→亚铁盐溶液→提纯→碱式碳酸盐→煅烧→α—Fe2O3宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》二、原料、混合与粉碎原料确定之后,配方是决定产品性能的关键。对铁氧体配方,人们已积累了丰富的经验,通常用化学分式(分子式)表示配方。例如:BaFe12O19,Mn0.75Zn0.25Fe2.1O4宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》物料的混合粉碎物料的混合粉碎是铁氧体生产的必须工序。作为混合的设备有滚动球磨机、振动球磨机、砂磨机、强混机等。粉碎机有连续(管磨)球磨机,雷蒙粉碎机等。宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》1、滚动球磨机(1)、滚动球磨机的转速(a)雪崩式:(b)瀑布式:(c)离心式:n最佳=32/√D(r/min)+C(r/min)2、砂磨机宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》振动筛宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》鄂式破碎机宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》CW卧式滚动球磨机宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》球磨机宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》球磨机宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》LKS系列砂磨机宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》(2)钢球大小现除永磁铁氧体采用等径(φ6—φ8mm)钢球外,软磁、旋磁、矩磁、压磁仍采用混合钢球,球径d要求在:1/18D>d>1/30D(D>0.2m)1/6D>d>1/10D(D<0.2m)传统大钢球:中钢球:小钢球=15wt%:25wt%:60wt%(3)筒体与钢球的质量球磨过程中,筒内壁,钢球有磨损,主要成分为Fe,一般在配方中适当减少相应的Fe含量,另外,钢球采用高硬度,耐磨的轴承钢球,筒壁内衬采用高锰钢板。宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》(4)球磨方式、时间与固液比常规球:料:水(wt)=1.5~2:1:1~1.5现在一般,4:1:1.5~2,6:1:1.5~2试验:12:1:1.5~2要获得最佳球磨效果,球、料、水的总体积约占筒容量的50—75%,超过则降低球磨效率。宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》四、预烧预烧用的回转窑宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》预烧将配方一次球磨(混合)后的原料,造粒或预压成块或饼,在900—13000C左右,保温2—4h其目的是使各类原料初步铁氧体化(初步固相反应),减少烧结时产品的收缩,常用的预烧设备:回转窑,钟摆窑,推板窑,箱式电炉等。预烧有最佳烧结温度,若预烧温度过低,则固相反应不能充分进行,若预烧温度过高,则最佳烧结温度范围较窄。宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》课后小结:一、原料的分析处理:1、原料的含杂量,2、主要原料Fe2O3及制备。二、原料配方计算:1、摩尔比,2、摩尔百分比,3、重量百分比,4、投料量。三、混合与粉碎:1、滚动球磨,2、砂磨与分级球磨四、预烧,初步铁氧体化宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》作业布置:1、制备锶永磁铁氧体(SrO6Fe2O3),预烧料1000Kg,已知SrCO3的分子量为147.6,Fe2O3的分子量为159.7,SrCO3的纯度为98%,Fe2O3的纯度为98.5%,试计算两种原料的投放量为多少Kg?宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》第六讲氧化物法生产铁氧体(二)宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》教学目标:熟悉氧化物法生产铁氧体的成型,烧结工艺。职业技能教学点:一、成型工艺:1、粘合剂;2、造粒;3、成型方法。二、烧结工艺:1、升温阶段;2、保温过程;3、降温过程。教学设计:复习——讲授——小结——作业布置教学手段:课堂讲授,用烧结设备图片做辅助教具宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》复习上次课重点:一、原料的分析处理:二、原料配方计算三、混合与粉碎:四、预烧:宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》新课教学:§1、4铁氧体氧化物法的烧结(二)五、成型1、粘合剂对粘合剂的要求:(1)粘性好;(2)对铁氧体原来成分无影响;(3)挥发温度不要太集中;宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》成型工序大生产概况宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》产品成型用的压机宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》产品成型用的压机宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》产品成型用的压机宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》产品成型用的压机宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》2、造粒(制造颗粒料)3、成型方法及工艺(1)干压成型(2)磁场成型(二章,永磁)(3)热压铸成型(4)应力取向成型(二章,或塑磁);(5)注浆成型:铁氧体生产及少使用;(6)流延法成型:宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》干压成型过程易出现的问题和原因:①横裂(层裂、起层)原因:a成型压力过大,压制时空气被压缩,脱模时发生弹性膨胀(回弹)而造成层裂;b、凹模的脱模斜率(锥度)过大。C、料粉干湿不均匀或粘合剂不均匀存放时间过长等。②纵裂原因:a、脱模时坯件受力不一致,b、装料不均匀,c、芯杆无脱模斜度,脱模时坯件内外膨胀不一致。宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》③龟裂原因:a、未压紧,b、烧结时发生氧化。④坯件密度不均匀:原因:a颗粒流动性不好,b、装料不均匀,c、加压时间短,使内部压力不均匀,d、模具刷油过多,油浸入内部。宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》六、烧结1、升温阶段:升温过程大致分为四个阶段:(1)从室温~1000C;(2)100~3000C(3)300~6000C(4)600~10000C在保温阶段:3、降温过程:宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》几类产品的开裂宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》课后小结:一、对粘合剂的要求①粘性好,能吸附水;②易挥发,不残留;③挥发温度不过于集中,1000C<T<6000C。二、干压成型特点:生产效率高,易于实现自动化,双向加压均匀,压力范围300~500kg/cm2三、烧结的意义,烧结过程的升温,保温,降温三个阶段,容易出现的质量问题宜宾职业技术学院《铁氧体生产工艺技术》作业布置:1、干压成型粒料制备对粘合剂有哪些要求?2、烧结分为哪三个阶段,在每个阶段中应注意哪些方面?3、烧结过程中,容易出现哪些质量问题?怎样区别?