摘 要：从全球的永磁铁氧体行业来看，发达国家生产在不断减少，主要原因是中低档产品生产成本过高，没有竞争力，另一方面也是环保需要。因此，在发达国家试图继续保持技术水平和品质优势，而中低档产品从中国等发展中国家采购。但以中国为代表的发展中国家永磁铁氧体生产技术差距与发达国家相比，在越来越缩小，随着应用市场的不断深入发展，中国的永磁铁氧体行业大有可为、前景可期。永磁铁氧体磁瓦是一种功能性电子元器件，其用途非常广泛。
关键词：永磁铁氧体磁瓦 强度 工艺控制
中图分类号：TM277 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（b）-0028-01
该文分析了永磁铁氧体磁瓦生产制造过程中的粒度分布、料浆含水率、压制成型、烧结和磨削方式等方面影响强度的原因，并提出了磁瓦强度改善的工艺控制方法。具体的分析了永磁铁氧体磁瓦生产制造过程中的粒度分布、料浆流动性、压制成型、磨削方式等方面影响强度的原因，并提出了改善磁瓦强度的工艺控制方法。
1 原料及球磨后的料浆粒度分析
原材料对磁瓦机械强度的影响众所周知，选用好的原材料是生产好的永磁铁氧体磁瓦的前提条件，原料的纯度、粒度、粒度分布和掺杂物都对磁瓦强度有很大的影响。永磁铁氧体磁瓦的原料是由主成分Fe2O3和SrCO3经过高温烧结所得到的铁氧体预烧料，吴新元等人也报道了，倘若原料在预烧过程中Fe2O3和SrCO3没有完全反应，该预烧料在二次球磨研磨过程中，多余的SrO会形成Sr（OH）2，使球磨机内料浆的pH值上升，料浆粘度增大影响抽滤，压制成型后，毛坯的压制密度不均匀，同时，由于非磁性相的存在，磁瓦在高温烧结过程中会产生晶体不能连续生长，这样会导致磁瓦的内部组织结构不质密或存在局部内应力，最终导致磁瓦强度不良，所以选择好的原材料是必要的。
2 料浆含水率分析
在压制磁瓦生坯之前，料浆的流动性对最终磁瓦强度也有很大的影响，为使单畴颗粒易于转动，需将成型用料浆做成软泥状，水分在其中起润滑作用，有利于颗粒在磁场作用下的转动和更好地填充模具空间。
目前，通力公司发明了一种快速测量料浆含水量的方法—称量法，此方法操作简单，能快速知道料浆的含水量，这样能很好的控制料浆的含水量，保证最终磁瓦的机械强度。
称量法测量含水量方法如下：若 容器重量为m，容器体积为V，装满料浆后容器重为M，料粉密度为4.1 g/cm3，料浆含水率为P，则得出含水率理论计算公式：
根据上式，如果知道容器的体积V和重量m，那么直接称量料浆的重量就能算出料浆的含水率。
3 成型工序对磁瓦机械强度的影响分析
成型工序是保证产品质量的重要环节，在生产永磁铁氧体压制成型的过程中，成型模具的设计和加工是十分重要的。永磁铁氧体的产品外观缺陷和强度问题，90%以上都能在成型工序找到引起其质量问题的原因以及相应的解决措施。在成型阶段，影响磁瓦机械强度的主要因素有注料时间与注料压力、成型压力、加压方式、保压时间、压制速度等。注料压力太小、时间太短，都容易造成注料不足、密度不均匀等缺陷，最终导致磁瓦强度不良，一般注料时间需控制在3～5 s。压制速度对磁场成型效果也有很大影响，为了提高磁瓦的机械强度，使产品的密度较均匀，需控制好快、慢压速度及其时间，在开模时，速度要慢，防止振动。成型压力是否恰当也对磁瓦强度产生较大的影响，压力太大，坯件易起层，压力太小，则坯件的强度不够，所以要根据毛坯的形状和外形尺寸选择合适的压力。
4 烧结工序温度曲线分析
铁氧体烧结过程也是影响铁氧体磁瓦强度的关键工序之一，烧结过程中加热铁氧体磁瓦生坯时，坯件会发生一系列物理、化学的变化，最后得到具有一定强度，密度和磁性能的铁氧体磁瓦。所以烧结过程对铁氧体磁瓦的性能、强度和物理特性起着决定性的作用。在铁氧体坯件中会含有一定的水分和有机物，为了防止产品在烧结过程中的开裂，提高机械强度和提高产品合格率，在工业生产中要在烧结之前对坯件进行适当的处理，对坯件进行干燥和排除有机物。
铁氧体磁瓦的烧结过程可分成升温、保温和降温3个阶段。在升温的开始阶段，要求升温速度小些、温度升高要平稳些。如果升温速度太大，将引起铁氧体坯件内部水分蒸发太快、黏合剂挥发太快、太集中，会造成产品开裂和变形，严重的情况是坯件炸裂，所以在升温阶段，一定要控制一定的升温速率。
5 磨加工砂轮工装设计分析
磨加工是铁氧体磁瓦的最后一道工序，也是影响磁瓦质量和成品率的关键工序之一。永磁铁氧体材料是一种硬度很高脆性很强的材料，若磨加工过程不当，使磁瓦所受机械作用力超过了其所承受极限，就会导致磁瓦内部受损，进而降低磁瓦的机械强度，使磁瓦因强度不良而报废。磨加工时，磁瓦主要受到三个力的作用，即抗压、抗弯和抗拉，其中磁瓦所能承受抗压强度最大。铁氧体的机械强度与磨加工的砂轮、工装和加工工艺有很大的关系。内外弧磨加工的每道工序的工装及砂轮设计与产品的坯件基本相符，单道工序的磨削量不超过0.5 mm。为了能有效地进行磨削，又不使磁瓦的强度受影响，首先应用粗砂轮快速粗磨，然后再快速细磨。在磨加工阶段一般要采用深切缓进的强力磨削方式，即加大磨削深度，减少送进速度，由于磨削深度加大，提高了效率；送进速度降低，磨粒的切屑厚度极薄，单位磨粒承受的切削负荷较小，磨粒不易磨损；进刀时，由于负荷小，不易产生振动，可保证磁瓦的机械强度不受影响。磁瓦在磨加工的过程中，冷却水要足够大，冷却水可起到冷却、润滑、冲洗的作用；能有效地改善散热条件，带走绝大部分摩擦热，降低磨削温度，还能防止划伤产品表面，提高磁瓦的成品率和质量。
6 结语
该文分析了永磁铁氧体磁瓦生产制造过程中的粒度分布、料浆含水率、压制成型工艺、烧结工艺和磨削工艺等影响强度的原因，并提出了磁瓦强度改善的工艺控制方法，对永磁铁氧体磁瓦的机械强度的提高与改善有着较强的指导意义。
参考文献
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[2]吴新元.铁氧体磁瓦机械强度影响因素分析[J].材料科学及器件，2007（6）：61-62.
[3]王自敏.铁氧体生产工艺技术[M].重庆大学出版社，2013.
[4]周文运.永磁铁氧体和液体设计工艺[M].成都：电子科技大学出版社，1991.