锰锌铁氧体废料制备汽车电子用锰锌软磁材料研究
锰锌铁氧体是工业和电子信息以及民用领域中重要的功能材料，广泛应用于汽车电子、家用电器、计算机、网络技术等产业。而在铁氧体产品的制备和加工过程中，会不可避免的产生10％-20％的废料，目前基本采用堆存处理，如果将这些废料回收利用，制备出高性能的铁氧体，将会产生较大的经济和环境效益。本课题以电动汽车充电系统用锰锌铁氧体材料为目标产品，先采用湿化学法技术处理锰锌铁氧体废料，得到锰锌铁共沉淀粉料，再经预烧和铁氧体工艺制备出电动汽车充电系统用功率型锰锌铁氧体。重点研究了锰锌铁共沉淀粉的预烧过程制备锰锌铁氧体粉料、锰锌铁氧体粉料的掺杂和锰锌铁氧体磁芯的烧结过程等因素对锰锌铁氧体磁性能和微观结构的影响规律。主要内容及结果如下: 研究了预烧温度对锰锌铁氧体粉料的组成及磁性能的影响，表明预烧温度对锰锌铁氧体粉料的组成和微观结构有显著影响，随着预烧温度的升高，锰锌铁氧体的晶粒逐渐增大，粒度变得均匀，但温度过高则会产生结块，形状也会变得很不规则，从而影响锰锌铁氧体材料的磁性能，最佳预烧温度为900℃。研究了添加剂的种类及添加剂量、添加剂的组合对锰锌铁氧体微观结构和磁性能的影响，适量添加CaCO3、Nb2O5、Bi2O3、V2O5、SnO2、ZrO2、TiO2能有效改善锰锌铁氧体的微观结构和磁性能，添加剂组合及用量为CaCO30.02％+ ZrO20.02％+ SnO20.02％。研究了烧结温度、保温时间和烧结气氛等因素对锰锌铁氧体微观结构和磁性能的影响，合适的烧结温度可以得到晶粒大、晶界直和气孔少的铁氧体，保温时间对锰锌铁氧体晶粒的大小、均匀性以及气孔的多少、存在形态都有影响，最终影响锰锌铁氧体的磁性能，而烧结气氛会影响铁氧体的相组成，从而影响铁氧体的磁性能，烧结时必须控制一定的平衡气氛，烧结过程工艺条件是烧结温度1320℃、保温时间4.0 h和最适烧结气氛5.0％。 在优化了预烧、掺杂以及烧结工艺后，进行了锰锌铁氧体废料制备电动汽车充电用锰锌铁氧体材料制备的综合实验，对其磁性能进行了表征，磁性能指标为:起始磁导率2312，功率损耗值609 kW.m-3。对照磁性材料行业权威企业指标，磁性能指标基本达到TDK公司的PC44材料。
锰锌铁氧体废料;资源化利用;汽车电子;锰锌软磁材料;湿化学法
中南大学
硕士
环境科学与工程
彭长宏
2013
中文
X757;TM271.2
81
2014-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）