本發(fā)明專利技術涉及電渦流式接近開關用錳鋅鐵氧體材料、鍍膜磁心及其制備方法。該材料主成分為：Fe2O351.5~53mol%、Mn3O424.0~25.0mol%和ZnO20.5~22.5mol%；副成分為：納米TiO20.50~1.00wt%、納米SiO20.30~0.50wt%、納米CaO1.00~1.50wt%、納米Co2O30.05~0.35wt%和納米SnO20.05~0.10wt%。采用氧化物法制備，模壓成型，經燒結、磨削后，在磁芯外表面鍍膜處理，過渡層為鉻，目標層為鈀。該材料在1MHz內ρ≥10Ω·m；在-55~25℃溫度范圍內αμir≤0.3~1.2×10-6/℃，25~100℃溫度范圍內，αμir≤0.4~1.6×10-6/℃。外表面鍍膜的磁芯具有優(yōu)異的電磁屏蔽性能，滿足電渦流接近傳感器對鐵氧體材料高電阻率、小比溫度系數(shù)、抗干擾能力強的要求。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于軟磁鐵氧體
，具體涉及一種在IMHz內具有較高的電阻率(P ^ 10 Ω . m);在更寬的溫度范圍內，具有較小的初始磁導率比溫度系數(shù)(-55 25 °C 溫度范圍內，α μ Γ=0. 3X10^1. 2X1(T6/ °C，25 100 °C 溫度范圍內，α μ Γ=0. 4X10^1. 6 X IO^V0O0滿足電渦流接近傳感器對鐵氧體材料高電阻率、小比溫度系數(shù)、抗干擾能力強的要求，尤其適合軍工領域的需求。
技術介紹
電渦流式接近開關俗稱電感接近開關，其利用磁場間的能量耦合實現(xiàn)對被測量的檢測，屬于一種開關量輸出的位置傳感器，因具有非接觸(不會產生機械磨損和疲勞損傷)、工作壽命長、響應快、體積小等優(yōu)點，被廣泛應用于軍用、建筑、冶金、輕工、工程、動力系統(tǒng)等領域中的位移、振動、厚度、轉速、溫度、金屬材料的腐蝕、裂紋和無損評價等不同方面。最初設計的電渦流接近開關大都采用空心線圈，減小了加工難度的同時造成了磁場能量的損耗，使磁場能量不能得到最大限度的發(fā)揮，從而影響接近開關性能。為了將磁場限定在一定范圍內，在工作區(qū)域內產生更強的磁場，提高接近開關的性能，將接近開關探頭的線圈纏繞在鐵氧體磁心上。接近開關用鐵氧體磁心通常是采用現(xiàn)有的軟磁鐵氧體材料，當頻率在IMHz以內時，采用錳鋅鐵氧體材料，而當頻率大于IMHz時多采用鎳鋅鐵氧體材料。現(xiàn)有的鐵氧體材料基本能滿足一般工業(yè)用接近開關的需求，但在一些特殊及高端的應用領域，如軍工武器裝備系統(tǒng)對接近傳感器的安全性、可靠性、靈敏性和環(huán)境適應性等要求較高，要求鐵氧體材料在-55 85°C范圍內具有良好的溫度穩(wěn)定性，而目前開發(fā)的鐵氧體材料通常是保證材料在-4(TlO(rC范圍內具有較好的溫度穩(wěn)定性，在更低的溫度范圍內磁導率穩(wěn)定性會驟然變差，遠遠不能滿足上述特殊領域的需求。因此開發(fā)系列高端接近開關用超寬溫高穩(wěn)定性鐵氧體材料具有非常重要的意義。眾所周知，鐵氧體磁心使大部分磁場限定在工作區(qū)域，但仍有部分磁場散布在空氣中，致使接近開關線圈對感應距離及感應靈敏度提高有限，且散布的磁場會對周圍的電磁環(huán)境造成干擾，從而會影響接近開關的靈敏性。為此采用磁控濺射鍍膜技術在鐵氧體磁心外表面(非工作面)蒸著一層金屬屏蔽材料以吸收雜散電磁場。應用該類磁心制作的電渦流接近開關在飛機起落架系統(tǒng)和艙門開關監(jiān)控系統(tǒng)以及其他高精度檢測儀器中具有非常廣闊的應用前景。公開號為CN1603458A,公開日為2005. 04. 06,專利技術名稱為“軟磁鐵氧體磁心磁控濺射真空鍍銀工藝”的中國專利公開了一種在鐵氧體磁心表面磁控濺射真空鍍銀電極的工藝方法，該工藝主要目的是為提供鐵氧體表面銀電極的可焊接性，在真空加熱同時通過5次調節(jié)負偏壓依次進行不銹鋼薄膜、銀薄膜沉積，最終沉積膜的厚度為500(T8000nm。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術主要目的在于克服現(xiàn)有鐵氧體材料不足，提供一種在更寬溫度下仍具有高溫度性的MnZn鐵氧體材料；同時為提高接近開關的感應靈敏度及距離，提供一種鐵氧體磁心表面濺射鍍鈀的技術解決方案。針對電渦流式接近開關對鐵氧體材料的高電阻率、磁導率的寬溫低溫度系數(shù)、抗干擾電磁能力強的要求，本專利技術的目的是提供一種在IMHz內具有較高的電阻率(P ^ 10 Ω * m);在更寬的溫度范圍內，具有較小的初始磁導率比溫度系數(shù)(-55 25 °C溫度范圍內，α μ Γ=0. 3 ΧΙΟ—6 I. 2X10—7 °C，25 100 °C溫度范圍內，α μ Γ=0. 4X10^1. 6X 10^7°C )且外表面經過磁控濺射鍍膜的鐵氧體磁心。為了達到上述目的，本專利技術采取以下的技術方案 第一個方面，一種電渦流式接近開關用錳鋅鐵氧體材料，具有高電阻率P和小比溫度 系數(shù)α 1^且抗干擾能力強，其包括主成分和副成分，所述主成分為氧化鐵、氧化錳和氧化鋅，所述主成分以各自標準物計的含量如下Fe2O3 51. 5 53mol%、Mn3O4 24. O 25. 0mol%、ZnO 20. 5 22. 5mol% ; 所述副成分包括納米二氧化鈦、納米二氧化硅、納米氧化鈣、納米三氧化二鈷和納米氧化錫，相對所述主成分總量，所述副成分以各自標準物計的含量如下納米 TiO2 O. 50 1· 00wt%，納米 SiO2 O. 30 0· 50wt%，納米 CaO I. 00^1. 50wt%,納米Co2O3 O. 05 O. 35wt%,納米 SnO2 O. 05 O. 10wt%。作為一種優(yōu)選，相對所述主成分總量，所述副成分以各自標準物計的含量如下 納米 TiO2 O. 8wt%,納米 SiO2 O. 35wt%,納米 CaO I. 20wt%,納米 Co2O3 O. 10wt%,納米SnO2 O. 08wt%o上述電渦流式接近開關用錳鋅鐵氧體材料，在IMHz內具有較高的電阻率，P ^ 10Ω ·πι;在更寬的溫度范圍內具有較小的初始磁導率比溫度系數(shù)，-55 25°C溫度范圍內，α μ Γ=0. 3X10^1. 2父10-6/1，25 1001溫度范圍內，α μ Γ=0. 4Χ 1(Γ6 I. 6Χ 1(T6/°C。第二個方面，如第一個方面所述的電渦流式接近開關用錳鋅鐵氧體材料的鍍膜磁心，表面由鍍膜面和非鍍膜面組成，所述鍍膜面上由內而外設有過渡層和目標層，其特征在于所述過渡層為工業(yè)純金屬鉻，厚度約為3(T40nm，所述目標層為工業(yè)純金屬鈀，厚度約為10(T200nm;在IMHz內具有較高的電阻率，P ^ 10 Ω ·m，在更寬的溫度范圍內具有較小的初始磁導率比溫度系數(shù)，-55 25°C溫度范圍內，α μ Γ=0. 3 ΧΙΟ-6 I. 2 X 10_6/°C，25 100°C溫度范圍內，α μ Γ=0. 4X10^1. 6 X 10^7°C ο第三個方面，如第一個方面所述的電渦流式接近開關用錳鋅鐵氧體材料的制備方法，采用傳統(tǒng)氧化物法，依次包括混合、預燒、粉碎、造粒、壓制和燒結步驟，其中 (1)混合按主成分配比配料后進行干法混合，混合時間為6(Γ70分鐘； (2)預燒將混合好的材料在推板窯中進行預燒，預燒溫度控制在930±20°C，預燒時間為140 240分鐘； (3)粉碎在上步預燒得到的主成分預燒料中加入副成分后進行濕法粉碎，粉碎時間為120^150分鐘，粉碎后料漿粒徑控制在O. 5^1. 2 μ m ; (4)造粒在上步的料漿加入相當于料漿重量的I.5^2. 0%的PVA，采用噴霧造粒，得到顆粒料；(5)壓制將上步的顆粒料采用粉末成型機壓制得到坯件，坯件的壓制密度控制在3. 2±0· 15g/cm3 ； (6)燒結在鐘罩爐中進行燒結，以6(T12(TC/h的升溫速度從室溫升至300°C，隨后以12(T220°C /h的速度升至1050°C，氧含量隨之下降至O. 55%，恒溫2h后，以18(T240°C /h的升溫速度升至134(Tl380°C，恒溫2 4h后，以150°C /h的速度冷卻至1000°C，最后以250^3000C /h的速度冷卻至100°C。第四個方面，如第二個方面所述的電渦流式接近開關用錳鋅鐵氧體材料的鍍膜磁心的制備方法，采用傳統(tǒng)氧化物法和磁控濺射鍍膜法，依次包括混合、預燒、粉碎、造粒、壓制、燒結、除本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電渦流式接近開關用錳鋅鐵氧體材料，具有高電阻率ρ和小比溫度系數(shù)αμir且抗干擾能力強，其特征在于：包括主成分和副成分，所述主成分為：氧化鐵、氧化錳和氧化鋅，所述主成分以各自標準物計的含量如下：Fe2O3？51.5~53mol%、Mn3O4？24.0~25.0mol%、ZnO？20.5~22.5mol%；所述副成分包括納米二氧化鈦、納米二氧化硅、納米氧化鈣、納米三氧化二鈷和納米氧化錫，相對所述主成分總量，所述副成分以各自標準物計的含量如下：納米TiO2？0.50~1.00wt%，納米SiO2？0.30~0.50wt%，？納米CaO？1.00~1.50wt%，？納米Co2O3？0.05~0.35wt%，納米SnO2？0.05~0.10wt%。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：董生玉，杜成虎，孫蔣平，龔佑輝，郁于松，
申請(專利權)人：天通控股股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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