[发明专利]一种制备MnZn铁氧体U型磁芯的方法

权利要求书

1.一种制备MnZn铁氧体U型磁芯的方法，其特征在于，具体为：

S1，在空气气氛下，按重量份将6～8份Fe₂O₃、1.5～3份Mn₃O₄和0.5～1.5份ZnO的原材料通过球磨制成直径为50μm～300μm的球形颗粒并混合均匀得到球形颗粒原料；

S2，称取制备单个U型磁芯需要的球形颗粒原料并装填于石墨模具的型腔中；

S3，调节型腔中氧分压占比至1％～15％，将石墨模具置于热模拟机烧结腔中，向石墨模具的两端施加100kgf～300kgf的作用力3s～5s后，向石墨模具的两端通交流电并按照5℃/s～50℃/s的升温速率加热至烧结温度800℃～1000℃，保温120s～480s；

S4，撤去石墨模具两端的作用力，按照3℃/s～10℃/s的冷却速度将型腔内的温度降至300℃～600℃，然后将U型磁芯从型腔中取出空冷至室温；

S5，对制备完成的U型磁芯成品进行质量检测。

2.根据权利要求1所述的制备MnZn铁氧体U型磁芯的方法，其特征在于，所述步骤S2中获得球形颗粒原料重量的方法具体为：

根据待制备单个U型磁芯的体积和理论密度计算得到所需球形颗粒原料的质量。

3.根据权利要求1所述的制备MnZn铁氧体U型磁芯的方法，其特征在于，所述步骤S3中调节型腔中氧分压占比至1％～15％的具体方法为：

在大气环境中装填球形颗粒原料，并使型腔始终与大气连通，完成装填球形颗粒原料以后对型腔进行密封，然后抽走型腔中50％～90％的空气。

4.根据权利要求1所述的制备MnZn铁氧体U型磁芯的方法，其特征在于，所述步骤S3中所述的按照5℃/s～50℃/s的升温速率加热至烧结温度800℃～1000℃的具体方法为：

按照40℃/s～50℃/s的升温速率将温度加热至500℃～650℃，然后保温30～50s使球形颗粒之间的界面熔化后形成烧结颈；

再按照20℃/s～35℃/s的升温速率将温度加热至650℃～750℃，然后保温20～30s使球形颗粒初步融合为连续体系；

最后按照5℃/s～15℃/s的升温速率将温度加热至800℃～1000℃。

5.根据权利要求1所述的制备MnZn铁氧体U型磁芯的方法，其特征在于，所述步骤S3将温度升至烧结温度800℃～1000℃的过程具体为：

按照40℃/s～50℃/s的升温速率将温度加热至500℃～650℃，然后保温30～50s使球形颗粒之间的界面熔化后形成烧结颈，同时，在该保温时间内将施加于石墨模具两端的作用力逐步增加至180kgf～220kgf后保持；

再按照20℃/s～35℃/s的升温速率将温度加热至650℃～750℃，然后保温20～30s使球形颗粒初步融合为连续体系，同时，在该保温时间内将施加于石墨模具两端的作用力从180kgf～220kgf逐步增加至250kgf～300kgf后保持；

最后按照5℃/s～15℃/s的升温速率将温度加热至800℃～1000℃，并保持施加于石墨模具两端的作用力为250kgf～300kgf。

6.根据权利要求1所述的制备MnZn铁氧体U型磁芯的方法，其特征在于，所述石墨模具包括凹模，所述凹模中设置有型腔，所述型腔的上端滑动插接有上凸模，所述型腔的下端滑动插接有下凸模，所述上凸模和所述下凸模的材质均为石墨。

7.根据权利要求6所述的制备MnZn铁氧体U型磁芯的方法，其特征在于，所述凹模的端部设置有与所述上凸模或所述下凸模配合的凹模端配合面，所述凹模端配合面包括沿所述凹模径向从外侧至内侧依次设置的第一圆环面、锥形导向面和第二圆环面；沿所述凹模的轴向上所述第二圆环面位于所述第一圆环面与所述型腔之间。