鐵氧體薄片生產工藝流程主要包括原料準備、混合和製粒、壓製成型、預燒和焙燒、加工和表麵處理、檢測和篩選、包裝和儲存等步驟,以下為具體介紹:
原料準備:鐵氧體的主要原料包括金屬氧化物(如Fe?O?、NiO、ZnO等)和助磁焙燒劑。這些原料需要精細研磨,以提高反應速率和成分均勻性。
混合和製粒:將精細研磨後的原料進行混合,並加入一定比例的有機粘結劑和溶劑,通過混合過程使原料充分混合均勻。接下來,將混合料通過製粒機製成顆粒狀。
壓製成型:將製粒後的混合料放入壓機中,經過一定的壓力和時間進行壓製成型。常用的成型方式有幹壓成型和濕壓成型兩種。幹壓成型適用於鐵氧體薄片或複雜形狀的零件,而濕壓成型適用於大批量生產普通形狀的零件。
預燒和焙燒:將壓製成型的鐵氧體坯體進行預燒,以去除有機物和一部分氧化物。預燒溫度通常在500~800℃之間。然後進行高溫焙燒,使氧化物發生還原反應,形成金屬鐵氧體。焙燒溫度、時間和氣氛對鐵氧體的磁性和結構有較大影響。
加工和表麵處理:將焙燒後的鐵氧體坯體進行加工,以得到Z終所需形狀和尺寸。加工方式主要包括切割、鑽孔、磨削等。接著進行表麵處理,以去除鐵氧體表麵的氧化皮,提高其導電性和表麵光潔度。
檢測和篩選:對鐵氧體產品進行磁性、電學和物理性能的檢測。檢測內容包括磁感應強度、磁滯回線、矯頑力、電阻率、介電常數等。根據產品質量要求,對合格產品進行篩選和分級。
包裝和儲存:對合格的鐵氧體產品進行包裝和標識,並存放在幹燥、通風的倉庫中。在儲存過程中要防止產品受潮、受塵和受汙染,以保證其性能不受影響。
鐵氧體薄片生產工藝具有原料要求嚴格、周期長、衛生要求高、加工難度大、工藝靈活多樣等特點,以下為具體分析:
原料要求嚴格:鐵氧體工業對原料要求嚴格,質量較差的原料會給生產工藝造成困難,甚至不能生產出合格產品。鐵氧體工業使用的原料產地和廠家常有變動,即使同一廠家不同批號的原料也有一定差異,因此從事鐵氧體產品生產的技術人員需具備一定的化工知識和原料商品知識,生產廠家需具備分析化工原料性能的設備和條件。
工藝周期長:鐵氧體工藝的另一特點是生產工藝的周期較長,尤其是氧化物法,其工藝周期更長。一般軟磁、旋磁鐵氧體的生產,從配料到產品製成,約需5天左右,而永磁鐵氧體的生產周期更長。
工藝衛生要求高:鐵氧體工藝有較高的工藝衛生要求,須盡量避免無目的摻雜。任何配方之外的雜質摻入(即使是微量的)都可能造成產品質量的明顯下降,甚至造成廢品。
加工難度大:鐵氧體薄片在加工過程中存在多個難點。例如,在燒結前,鐵氧體生片中度易碎,受力時會存在一定程度上的破裂、掉渣等現象;在衝切過程中容易出現掉渣、毛刺等現象。燒結後的鐵氧體磁片高度易碎,在單片人工抓取中,空氣產生的阻力都有可能引起片材破裂,破裂時不隨受力方向裂開,脆性高。在後續的加工中,如進行定位模切時,如何有效準確地追位衝切也是一大難點。
工藝靈活多樣:隨著科學技術的發展,國外有些廠家已經可以先行生產形狀簡單(塊狀、圓柱狀等)的鐵氧體材料,然後利用先進的機械加工技術,將材料製成形狀各異、尺寸不同的鐵氧體製品,這對簡化成型工藝和提高產品性能是十分有利的。此外,鐵氧體薄片的生產工藝還包括多種方法,如薄膜技術中的磁控濺射法、液相外延法、脈衝激光沉積、電子束蒸發等,以及厚膜技術中的絲網印刷技術、壓印技術、流延技術等。