专利名称：磁性材料的烧结装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种磁性材料的烧结装置，属于磁性材料烧结制备技术领域。
背景技术：
软磁铁氧体广泛应用于通信、传感、开关电源、EMI等方向。特别是随着科技的不断进步，软磁铁氧体也不断的应用于新的领域如大型基站，雷达，芯片制造等高技术领域。这都对软磁铁氧体产生了新的要求如超大的尺寸，单个产品的尺寸超过800cm，或者形状特殊无法一次成型需要机械加工的产品。在现有技术中大型软磁铁氧体磁芯往往通过将较小的磁芯进行粘接来获得实现，因为是粘接工艺需要用到粘合剂，这对软磁铁氧体的使用温度有较大的限制，而且大的磁芯应为热膨胀的原因不能快速升降温，导致粘合剂干燥时间过长影响生产周期。并且粘合剂的厚度较难控制，对软磁铁氧体的磁导率，Q值，阻抗影响很大，但是整体软磁铁氧体磁芯烧结过程中由于各加热模块的发热量不同，导致的形变。 软磁铁氧体烧结后硬度高而脆加工困难，因此都在烧结前进行机械加工。使得磁芯内部容易积聚应力，当磁芯体积很大时应力相当可观。所以以上情况的软磁铁氧体磁芯在烧结过程中容易出现开裂等问题，主要是由于以下两种情况在一般窑炉在降温段温度主要是自然冷却，缺乏对降温速度的精确控制和干预手段，使得软磁铁氧体内部晶体发育不完却产生缺陷导致裂纹，或者是由于注入冷空气降温，大型磁芯温度传递慢，空气的注入使得表面温度迅速下降，内部温度下降很慢热胀冷缩的速度不一致应力释放产生裂纹。由于软磁铁氧体烧结温度较高100(Tl450°C，一般使用硅钥棒作为加热组件。但是在低温度时硅钥棒阻值很低，产生同样的热量要通过强大的电流使得硅钥棒的寿命缩短。由于炉底在旋转而且温度很高一般的密封材料无法使用或要频繁更换，使得炉体与炉口接口出常常会辐射出高温影响附近的操作人员的健康安全和附近设备的使用安全与寿命也浪费了热能增加能耗。所以，如何提供一种烧结超大直径或体积巨大形状特殊软磁铁氧体的窑炉，以避免以上所述的各种缺点。已成为相关领域业者目前亟待解决的问题。
发明内容本实用新型提出的是一种磁性材料的烧结装置，目的在于，克服了超大直径或体积巨大形状特殊软磁铁氧体由小块拼接性能降低的问题，克服了超大直径或体积巨大形状特殊软磁铁氧体在烧结过程中容易出现开裂的现象，克服了超大直径或体积巨大形状特殊软磁铁氧体由于温度不均匀导致的各部分晶体发育不一致的问题，达到提高生产效率，提高产品合格率，已达到满足市场需求的同时节约资源与能源、减少对环境造成污染的目的。本实用新型的技术解决方案其特征是包括烧结窑炉炉体、烧结窑炉的隔热层、烧结铁氧体磁芯坯件放置平台、升降平台导轨、升降平台、可旋转炉底；其中升降平台导轨固定在地面上，可旋转炉底安装在升降平台上，烧结窑炉炉体固定在升降平台导轨的上部，烧结窑炉的上隔热层在烧结窑炉炉体内，烧结铁氧体磁芯坯件放置平台在可旋转炉底内；可旋转炉底与变频电机相接，烧结窑炉炉体的第一出口接排胶口，烧结窑炉炉体的第二出口接混合气体室的第一入口，混合气体室的第二入口接第一压缩空气入口，混合气体室的第三入口接第二压缩空气入口，混合气体室的第一出口接剩余气体排放口，混合气体室的第二出口通过气泵、加热器接入烧结窑炉炉体内；烧结窑炉炉体与可旋转炉底闭合形成风帘隔温装置。本实用新型的有益之处在于在第一和第三隔热密封层的凹槽内等距安装气嘴，该气嘴可以形成风帘，使得在密封结构中的空气压力比炉体内的气体压力高0. riKpao少量的空气就可以阻止高热空气通过密封结构，防止高热对附属设备和车间人员带来的损害。在烧结锰锌铁氧体时通入氮气，不但能阻止高热空气通过密封结构，还能阻止外部空气进入炉体，导致产品的氧化。2.多用途热能循环利用系统由由气体热交换器、管道、压缩空气进口、剩余气体排放口、混气室、控制器、加热器组成。该设计可以利用排出的高热气体的热量预热注入的空气，使磁芯表面不会降温过快，起到节约能源的效果，还能降低高热空气对混气室结构的损害；加热器可提供3(T500°C的热空气在不同阶段替代窑炉内硅钥棒的加热作用延长硅钥棒的使用寿命；由剩余气体排放口可以排放混合后的较低温度的气体，起到调节炉体压力并可减少高温气体排放带来的危害。3.可调节旋转的炉底带动被烧结的 磁芯的旋转。从而达到大型磁芯均匀受热、排水、排胶，防止产品开裂等隐患，还可以带动炉内空气的扰动有利于温度的分布的更加均匀。有效的提高了生产的效率和产品质量，并可以节约资源和能源，即有效的克服了现有技术中的种种缺点。
附图I是磁性材料的烧结装置结构示意图。附图2是风帘隔温装置的结构示意图。图中的I是烧结窑炉炉体、2是烧结窑炉的隔热层、3是烧结铁氧体磁芯坯件放置平台、4是升降平台导轨、5是升降平台、6是可旋转炉底、7是第一隔热层、8是气帘空气喷嘴、9是耐热橡胶密封圈、10是第三隔热层、11是外保护套、12是第二隔热层、13是被烧结的铁氧体磁芯坯件、14炉底隔热层。
具体实施方式
对照附图1，其结构包括烧结窑炉炉体I、烧结窑炉的隔热层2、烧结铁氧体磁芯坯件放置平台3、升降平台导轨4、升降平台5、可旋转炉底6 ;其中升降平台导轨4固定在地面上，可旋转炉底6安装在升降平台5上，烧结窑炉炉体I固定在升降平台导轨4的上部，烧结窑炉的上隔热层2在烧结窑炉炉体I内，烧结铁氧体磁芯坯件放置平台3在可旋转炉底6内；可旋转炉底6与变频电机相接，烧结窑炉炉体I的第一出口接排胶口，烧结窑炉炉体I的第二出口接混合气体室的第一入口，混合气体室的第二入口接第一压缩空气入口，混合气体室的第三入口接第二压缩空气入口，混合气体室的第一出口接剩余气体排放口，混合气体室的第二出口通过气泵、加热器接入烧结窑炉炉体I内；所述的烧结窑炉炉体I包括炉体外壳和烧结窑炉的隔热层2，该外壳由钢结构组成，能够承受SKpa的压力，用于安装耐火材料和附属通气管用；烧结窑炉的隔热层2由耐火砖和耐高温纤维组成。用于阻止热量向烧结窑炉炉体外壳的传递。[0011]烧结铁氧体磁芯坯件放置平台3采用刚玉结构，热稳定性好，热变形量小，用于放置将要烧结的磁性材料的坯件，该坯件可以是超大直径或体积巨大形状特殊软磁铁氧体。升降平台导轨4，控制升降平台的导向，便于炉底与炉体的密合。升降平台5，承载可旋转炉底6和变频电机在升降平台导轨4上，做上下移动。可旋转炉底6，由炉底外壳、炉底隔热层14组成。对照附图2，其结构包括第一隔热层7、气帘空气喷嘴8、耐热橡胶密封圈9、第三隔热层10、外保护套11、第二隔热层12、被烧结的铁氧体磁芯坯件13 ;其中第一隔热层7安装在炉体的最内侧，气帘空气喷嘴8安装在第一隔热层7与第三隔热层10之间的凹槽内；压 缩空气3向气帘空气喷嘴8提供压缩空气；耐热橡胶密封圈9设在第三隔热层10与外保护套11间；第三隔热层10安装在炉体的最外侧，第二隔热层12安装在可旋转炉底6上，被烧结的铁氧体磁芯坯件13装在烧结铁氧体磁芯坯件放置平台3上。烧结窑炉炉体I与承载可旋转炉底6闭合后形成风帘隔温装置。实例I :对照图I烧结时，先用水平尺矫正烧结铁氧体磁芯坯件放置平台3，确定公差在工艺允许的范围内。将需要烧结的体积巨大、形状特殊的软磁铁氧体平稳的放置在烧结铁氧体磁芯坯件放置平台3上；然后提升升降平台5，使得烧结窑炉炉体I与可旋转炉底6闭合形成风帘隔温装置；再启动变频电机并进行调节变频电机的转速，使得炉底开始按工艺要求的速度旋转。开启风帘隔温装置，利用空气压力比烧结窑炉炉体I高0. f IKpa形成风帘，用少量的空气阻止高热空气通过耐热橡胶密封圈9，从而防止高热对附属设备和车间人员带来的损害。启用多用途热能循环利用系统，该系统由热交换器、气泵、温气室、第一压缩空气、第二压缩空气、加热器、剩余气体排放口组成。空气从第二压缩空气进入混气室由气泵通过加热器加热进入烧结窑炉炉体1，加热器在低温段使用时替代硅钥棒工作。在准备阶段提供3(T90°C的热空气，在排胶阶段由加热器提供90至500°C的热空气，使得铁氧体坯件能够缓慢的逐步排出水分和粘合剂，所排放的水分和粘合剂由排胶口排放。500°C以上使用硅钥棒加热的模式，此时关闭加热器和排胶口，但循环系统一直开启使得烧结窑炉炉体I内的空气可以流动起来让烧结窑炉炉体I内的温度更加的均匀，一直加热到铁氧体烧结所需温度1200-1350°C并进入保温时间2-8小时。保温时间结束后进入降温阶段，多用途热能循环利用系统开始由烧结窑炉炉体I内抽出高温热空气与压缩空气通过热交换器生成的热空气和冷空气混合重新注入烧结窑炉炉体1，该热交换器还可以降低管道温度起到对管道保护的作用，由控制器控制通过调节冷热和高热空气比例，当降温速度过快即停止注入压缩空气并配合加热器达到完全准确控制降温速度的目的；减少大型产品开裂现象。使得大型产品可以整体烧结，提高产品的性能、生产效率与质量。风帘隔温装置由气帘空气、喷嘴和三层隔热层组成。加热器为电阻丝加热器。
权利要求1.磁性材料的烧结装置，其特征是包括烧结窑炉炉体、烧结窑炉的隔热层、烧结铁氧体磁芯坯件放置平台、升降平台导轨、升降平台、可旋转炉底；其中升降平台导轨固定在地面上，可旋转炉底安装在升降平台上，烧结窑炉炉体固定在升降平台导轨的上部，烧结窑炉的上隔热层在烧结窑炉炉体内，烧结铁氧体磁芯坯件放置平台在可旋转炉底内；可旋转炉底与变频电机相接，烧结窑炉炉体的第一出口接排胶口，烧结窑炉炉体的第二出口接混合气体室的第一入口，混合气体室的第二入口接第一压缩空气入口，混合气体室的第三入口接第二压缩空气入口，混合气体室的第一出口接剩余气体排放口，混合气体室的第二出口通过气泵、加热器接入烧结窑炉炉体内；烧结窑炉炉体与可旋转炉底闭合形成风帘隔温装置。
2.根据权利要求I所述的磁性材料的烧结装置，其特征是风帘隔温装置包括第一隔热层、气帘空气喷嘴、耐热橡胶密封圈、第三隔热层、外保护套、第二隔热层、被烧结的铁氧体磁芯坯件；其中第一隔热层安装在炉体的最内侧，气帘空气喷嘴安装在第一隔热层与第三隔热层之间的凹槽内；耐热橡胶密封圈设在第三隔热层与外保护套间；第三隔热层安装在炉体的最外侧，第二隔热层安装在可旋转炉底上，被烧结的铁氧体磁芯坯件装在烧结铁氧体磁芯坯件放置平台上；在第一隔热层和第三隔热层形成凹槽，在该凹槽内等距安装气嘴，该气嘴可以形成风帘。
3.根据权利要求I所述的磁性材料的烧结装置，其特征是由气体热交换器、压缩空气进口、剩余气体排放口、混气室、控制器和加热器组成多用途热能循环利用系统。
专利摘要本实用新型是磁性材料的烧结装置，其特征是包括烧结窑炉炉体1、烧结窑炉的隔热层2、烧结铁氧体磁芯坯件放置平台3、升降平台导轨4、升降平台5、可旋转炉底6、风帘隔温装置、多用途热能循环利用系统；优点少量的空气就可以阻止高热空气通过密封结构，防止高热对附属设备和车间人员带来的损害。多用途热能循环利用系统可以利用排出的高热气体的热量预热注入的空气，使磁芯表面不会降温过快，起到节约能源的效果，还能降低高热空气对混气室结构的损害；加热器可提供30~500℃的热空气在不同阶段替代窑炉内硅钼棒的加热作用延长硅钼棒的使用寿命；可调节旋转的炉底带动被烧结的磁芯的旋转。提高生产的效率和产品质量，并可以节约资源和能源。
文档编号F27B9/36GK202470734SQ201220078298
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月5日 优先权日2012年3月5日
发明者于万林, 吕延, 吕明, 李行, 杜海峰 申请人:南京中电熊猫磁电科技有限公司, 南京华东电子信息科技股份有限公司, 南京深宁磁电有限公司