题号
一
二
三
四
总分
得分
宜宾职业技术学院
《铁氧体生产工艺技术》试题库试卷(六)答案
填空:(共20分,每空1分)
对于M型永磁铁氧体来说,由于生成晶型为六角结构,所以针状、片状,板状颗粒的活性优于球形、立方形。
在机械球磨过程中,不可避免地会产生磨具的磨损,磨损物混入原料中将影响配方的准确性,通常磨损物主要成分是Fe。
干压成型是广为应用的一种方法,这种方法的特点是:生产效率高、易于自动化、制成产品烧结后收缩小、不易变形等。
固相反应是固体粉末间在低于熔化温度下的化学反应,它是由参与反应的离子或分子经过热扩散而形成新的固溶体。
垂直磁场成型法是在水平方向产生磁力线,磁粉沿压力的垂直方向成链状排列,模腔内的磁场强度分布均匀,且不产生磁场梯度。
选择提(共20分,每题2分)
1、CaCO3在高温时化学性质不稳定,800℃左右热分解产生CaO,其中一小部分Ca2+进入磁铅石结构中,剩下的大部分离子在固相反应中起(B)作用。
A、矿化剂 B、助熔剂
2、预烧料粉末越接近于该牌号的(A)值越好,否则说明配方不合理或固相反应不完全。
A、σs B、K
3、钡永磁铁氧体是产量高、价格低的一种永磁材料,化学分子式为BaO.6Fe2O3,其结构为(B)型的单轴六角晶体。
A、尖晶石 B、磁铅石
4、MnZn铁氧体在其使用频率1000Hz~5MHz范围内具有较其它铁氧体更多的优点,如磁滞损耗低、起始磁导率大、居里温度高等,且价廉,因而在(A)广为应用。
A、低频段 B、高频段
5、M型锶永磁铁氧体的单畴临界尺寸约为1μm,当平均粒径<0.5μm时既为超顺磁颗粒,会导致磁性能降低,所以宜将平均粒径控制在(A)。
A、0.5~1.0μm B、0.8~1.0μm
6、工业生产的软磁铁氧体材料主要有MnZn系、MgMnZ系或NiZn系(或NiCuZn系)等尖晶石型铁氧体,以及Co2Y、Co2Z等(B)晶系铁氧体。
A、磁铅石型 B、平面六角
7、预烧料的制备中,预烧温度对控制产品的收缩率、变形以及二次烧结温度的确定(B)影响。
A、几乎没有 B、有很大的
8、干压成型时,为了提高坯料成型时的流动性、可塑性,增加颗粒间的结合力、提高成型坯件的机械强度,需加入一定量的(A)。
A、粘合剂 B、润滑剂
9、含Zn铁氧体在高温烧结过程中,有可能发生Zn的游离与挥发,Zn的挥发必然导致(A)的下降。
A、电磁性能 B、磁体密度
10、在NiZn铁氧体中添加少量的钴可以产生各向异性,有利于提高截止频率,降低材料的(B)。
A、矫顽力 B、损耗
判断题(共20分,每题2分)
在机械球磨过程中,不可避免地会产生磨具的磨损,主要是铁的磨损,磨损物混入原料中不会影响配方的成分以及配方的精确性。(X)
粘结永磁铁氧体是将制备好的粉料与高分子类粘结剂混合,经压延加工、挤出成型、注射成型、压缩成型后,再烧结而成的永磁铁氧体。(X)
铁氧体元件产品的烧结,在保温过程中主要的问题是保温温度、保温时间与烧结气氛。(√)
永磁材料在使用前都要进行磁化即充磁,为保证充磁达到饱和,通常要求磁化磁场强度应为HCJ的3~5倍。(√)
高档烧结永磁铁氧体材料生产工艺技术中,最关键的是预烧料生产技术、亚微米细晶粒制粉技术以及高磁体密度、高取向度的制造技术。(√)
压制成型时,加压速度和保压时间是影响成型质量的重要因素。由于粉料(或浆料)中夹有空气,如果短期内外压力突增、空气来不及排除,夹存于坯件中并向下跑,形成“过压”现象,最终会导致层裂。(√)
检验铁氧体预烧料质量好坏常用的方法有两种:一种是粉末测量法,测量粉末的比饱和磁化强度(σs)和分析Fe2+的含量;另一种方法是模拟生产工艺,将预烧粉料压制成型、烧结成标样,进行电磁性能的检测。(√)
平行磁场成型法,磁场方向与压力方向平行,虽然在取向和加压时磁矩要发生少量偏转,但因结构简单,是至今磁场定向成型大量采用的方法。(√)
原料粒度细、分布宽以及活性好,将有利于低温烧结固相反应完全,晶粒均匀而细小对提高电磁性能十分有利。(X)
液相外延法是制备优良单晶磁性薄膜较为有效的方法。液相外延工艺生产周期短,用适当的方法可连续地外延性能重复的单晶薄膜。(√)
应用题(共40分,每题10分)
1、软磁铁氧体的发展方向是什么?软磁铁氧体有哪些主要磁性参数?
答:为适应电子元器件中小型化、微型化的需要,过内外都在致力于开发、生产、应用两大类磁性优异的软磁铁氧体材料,即宽带变压器用的高磁导率铁氧体(VHP)和开关电源用的低功耗铁氧体(LPL)。
其主要磁性参数为:起始磁导率μi、比损耗系数tgδ/μ、比温度系数αμ/μi、减落因数DF、饱和磁通密度Bs、剩磁Br、矫顽力Hc、居里温度Tc、密度d、电阻率ρ等。
2、铁氧体元件产品在烧结过程中,容易出现哪两种开裂,应采取哪些措施防止产品的开裂?
答:铁氧体元件产品在烧结过程中,最容易发生升温开裂和降温开裂。在升温过程中要控制一定的升温速度和抽风量,以防止因水分及粘合剂集中挥发而导致坯件热开裂和变形。在降温过程中,主要要防止两方面的问题:一、冷却过程将会引起产品的氧化或还原,产生脱溶物等。对变价的MnZn高磁导率铁氧体,控制冷却过程中的氧气氛尤为重要。二、合适的冷却速度有利于提高产品的合格率。若冷却速度过快、出窑温度过高,因热胀冷缩导致产品冷开裂或产生内应力,降低产品的电磁性能。
3、已知某牌号永磁铁氧体,其剩磁为Br:4200Gs,内禀矫顽力Hcj=3400 Oe,试计算材料的M值与K值。
解:M值=3Br+Hcj=3x4.2+3.4=16
K值=Br+0.4Hcj=4.2+0.4x3.4=5.56
4、采用SrCO3(纯度97%)、Fe2O3(纯度98%)生产锶永磁铁氧体粉料(SrO.6 Fe2O3)1000kg,(已知SrCO3的分子量为M1=147.6,SrO的分子量为M1’=103.6,Fe2O3的分子量为M2=159.7)求:每种原料的投放量。
解:①摩尔比:SrCO3在高温下分解,反应为
SrCO3→SrO+ CO2↑
1摩尔SrCO3分解得到1摩尔SrO,因此SrCO3:Fe2O3=1:6
②计算重量百分比:
SrO wt%= M1’/(M1’+6 M2)x100%
=1x103.6x100%/(1x103.6+6x159.7)=9.76%
Fe2O3 wt%=6 M2/(M1’+6 M2)x100%
=6x159.7x100%/(1x103.6+6x159.7)=90.24%
③计算投放量:
SrO(kg)=9.76%x1000=97.6(kg)
SrCO3(kg)=97.6x M1/ M1’/98%=97.6×147.6÷103.6÷98%=141.89(kg)
Fe2O3(kg)=90.24%x1000/98%=920.82(kg)
答:SrCO3的投放量为141.89kg,Fe2O3的投放量为920.82kg。