資源描述：
《改善二次料制備的錳鋅鐵氧體軟磁性能的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、工程碩士學(xué)位論文改善二次料制備的錳鋅鐵氧體軟磁性能的研究作者姓名鄧沃湛工程領(lǐng)域材料工程校內(nèi)指導(dǎo)教師劉仲武教授校外指導(dǎo)老師王開祥高級(jí)工程師所在學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院論文提交日期2018年4月ImprovingtheSoftMagneticPropertiesofMnZnFerritesPreparedfromProductionWasteADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：DengWozhanSupervisor：Prof.LiuZhongw
2、uMr.WangKaixiang,SeniorEngineerSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分類號(hào)：TM273學(xué)校代號(hào)：10561學(xué)號(hào)：201521016253華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文改善二次料制備的錳鋅鐵氧體軟磁性能的研究作者姓名：鄧沃湛指導(dǎo)教師姓名、職稱：劉仲武教授、王開祥高級(jí)工程師申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工程碩士工程領(lǐng)域名稱：材料工程論文形式：□產(chǎn)品研發(fā)□工程設(shè)計(jì)□應(yīng)用研究□工程/項(xiàng)目管理□調(diào)研報(bào)告研究方向：磁性功能材料論文提交日期：2018年4月
3、21日論文答辯日期：2018年6月4日學(xué)位授予單位：華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期：年月日答辯委員會(huì)成員：主席：劉敏委員：肖方明、韋春貝、曾美琴、杜軍摘要感應(yīng)加熱線圈盤磁條材料是影響電磁爐能效的主要因素之一。在制備錳鋅鐵氧體磁條材料時(shí)，既要考慮高的性能，如高磁導(dǎo)率、低矯頑力和高電阻率，又要考慮成本因素。而錳鋅鐵氧體的生產(chǎn)制造過程中，因磨削加工、缺角、軟磁性能不達(dá)標(biāo)等原因，會(huì)產(chǎn)生大量的二次料。采用集中堆放或填埋的方式處理錳鋅鐵氧體二次料會(huì)浪費(fèi)資源、污染環(huán)境。如果采用二次料作為原料，重新制備錳鋅鐵氧體，既可以降低成本
4、，又有利于資源循環(huán)利用。但目前工業(yè)上利用二次料制備的錳鋅鐵氧體難以滿足高性能電磁爐磁條材料的要求。針對(duì)上述問題，本文在對(duì)兩種商用二次料制備的錳鋅鐵氧體磁條和兩種錳鋅鐵氧體二次料全面分析的基礎(chǔ)上，以二次料為原料通過工藝和成分優(yōu)化改善了錳鋅鐵氧體的軟磁性能，系統(tǒng)研究了陶瓷法制備工藝和微量添加物摻雜對(duì)材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。首先，分析并對(duì)比了電磁爐廠商提供的兩種常用的二次料制備的錳鋅鐵氧體磁條在化學(xué)成分、物相結(jié)構(gòu)、微觀形貌和軟磁性能上的差異，同時(shí)對(duì)廠商提供的兩種錳鋅鐵氧體二次料原料進(jìn)行了化學(xué)成分、物相結(jié)構(gòu)和微觀形貌
5、的分析。結(jié)果表明，兩種磁條均沒有被檢測出含有摻雜元素，并且除了尖晶石型MnZn鐵氧體相外均存在少量的雜相Fe2O3。晶粒組織更加均勻和氣孔較少的磁條具有較好的軟磁性能。而兩種二次料原料，即成品粉料和配制好的粉料，除了Fe、Mn和Zn外，均含有摻雜元素Ca、Si、Zr和S，并均存在著雜相Fe2O3。成品粉料的粉末顆粒呈現(xiàn)出團(tuán)聚的塊狀，而配制好的粉料的粉末顆?；旧铣尸F(xiàn)出球形，顆粒的平均粒徑為55～230μm。其次，以二次料為原料，采用陶瓷法制備了錳鋅鐵氧體磁環(huán)，研究了工藝流程、燒結(jié)溫度、燒結(jié)氣氛和成型壓力對(duì)錳
6、鋅鐵氧體物相結(jié)構(gòu)、微觀形貌和軟磁性能的影響，獲得了優(yōu)化的制備工藝。結(jié)果表明，成品粉料制備的樣品具有更好的軟磁性能，且按整個(gè)工藝流程和從二次球磨開始制備的樣品的軟磁性能較為接近。對(duì)于空氣燒結(jié)的樣品，提高燒結(jié)溫度能改善微觀組織，使組織更加均勻致密，獲得更好的軟磁性能，其中最佳的燒結(jié)溫度為1300℃。燒結(jié)氣氛中過高的氧分壓會(huì)導(dǎo)致明顯的不連續(xù)晶粒長大現(xiàn)象，降低樣品的軟磁性能，其中最佳的氧分壓為3%。適當(dāng)?shù)卦龃蟪尚蛪毫梢蕴岣邩悠返臒Y(jié)密度，改善軟磁性能，其中最佳的成型壓力為600MPa。對(duì)于氣氛燒結(jié)的樣品，最佳的燒
7、結(jié)溫度為1350℃，適當(dāng)?shù)卦龃鬅Y(jié)溫度能獲得更加致密的微觀組織，提升樣品的I軟磁性能。通過工藝優(yōu)化研究，目前所獲得的最優(yōu)軟磁性能為振幅磁導(dǎo)率2970、矯頑力11.6A/m、比總損耗15.6W/kg（100mT、25kHz），綜合性能優(yōu)于目前商用的普通二次料磁條。接著，為了改善微觀組織、提升軟磁性能，研究了氧化物Nb2O5摻雜對(duì)二次料制備的錳鋅鐵氧體結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明，微量的Nb2O5摻雜能有效地改善微觀組織，阻礙晶粒的異常長大，減少氣孔，同時(shí)不會(huì)導(dǎo)致雜相的出現(xiàn)。0.03wt.%的Nb2O5摻雜可以將
8、振幅磁導(dǎo)率從2592提高到2613，矯頑力從14.1A/m降低至13.5A/m，比總損耗從19.6W/kg減小至18.6W/kg（100mT、25kHz）。最后，針對(duì)空氣燒結(jié)樣品，利用稀土氧化物摻雜成功地提高了其軟磁性能。系統(tǒng)研究了稀土氧化物Sm2O3和Gd2O3摻雜對(duì)二次料制備的錳鋅鐵氧體結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明，摻雜微量的Sm2O3、Gd2O3不會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)第二相SmFeO3或GdFeO3。同時(shí)兩種稀土氧化物
