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(七)答案
填空:(共20分,每空1分)
软磁铁氧体是易磁化也是易退磁的铁氧体磁性材料,一般用于弱磁场下,软磁铁氧体的典型代表是MnZn系,NiZn系铁氧体。
永磁铁氧体经磁化到饱和后不易退磁,能长期保留其磁性,并向外界提供磁能。其典型代表是BaO.6Fe2O3和SrO.Fe2O3。
为获得高质量的MnZn铁氧体,在保温与降温过程中需不断地调节周围气氛中的氧分压,使其与产品的氧分压平衡,以防止内应力的产生和氧化。
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。
影响高性能永磁铁氧体取向度的因素有:成型方法、平均粒度、粒度分布和粒子分散性等。
选择提(共20分,每题2分)
1、铁氧体生产用原料中存在的杂质对铁氧体的电磁性能影响很大,尤其是( B )的含量不能超过允许值。
A、有益杂质 B、有害杂质
2、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、( B )高、价廉,因而在低频段广为应用。
A、饱和磁化强度 B、居里温度
3、实践证明,球磨制粉时湿磨比干磨得到的颗粒更细,粒度分布( A ),混合亦较均匀。为了提高球磨效率,常用水作球磨介质。
A、较窄 B、较宽
4、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、( A )等。
A、不易变形 B、容易变形
5、永磁铁氧体是以氧化物为主要成分的复合氧化物,还没有更好的办法提高Fe原子的( B ),因此,提高材料的4πM值比较困难。
A、轨道磁矩 B、固有磁矩
6、通常,铁氧体单晶的制备是控制( B )的转变过程,使有少量的晶粒择优成长而得到较大尺寸的单晶体。
A、固相到液相 B、液相到固相
7、解决铁氧体产品烧结产生气泡的方法是适当延长坯件的( A ),适当增加粉料的平均粒度、适当增加预烧料的温度和适当降低二次烧结温度。
A、烘干时间 B、抽风速度
8、制造高μi,低Hc软磁铁氧体时,曾考虑通过离子置换在一定范围内增加Ms值,但变化幅度有限,另外,非磁性离子的进入会使( B )下降,因此,该法不是有效的方法。
A、剩磁Br B、居里温度
9、粘结永磁铁氧体的制备是将制备好的永磁铁氧体磁粉与高分子类( B )混合,经压延加工、挤出成型、注射成型、压缩成型制造而成。
A、润滑剂 B、粘结剂
10、铁氧体在烧结过程中晶粒生长常被少量第二相气孔所抑制,夹杂物的存在增大了晶粒界面移动所需的能量,因而能( A )的长大。
A、抑制晶粒 B、加速晶粒
判断题(共20分,每题2分)
近年来,虽然受到稀土永磁材料的挑战,但在永磁材料领域内,永磁铁氧体仍将继续占有绝对优势。(X)
工业生产的软磁铁氧体材料主要有MnZn系、MgMnZn系或NiZn系(或NiCuZn系)等尖晶石型铁氧体,以及Co2Y、Co2Z等磁铅石型。(X)
依据所起作用不同,加入铁氧体中的添加剂可分为矿化作用、助熔作用、阻晶作用、改善电磁性能的作用四种。(√)
铁氧体烧结温度的提高和保温时间的延长,一般会促使固相反应完全、密度增加、饱和磁化强度增加、晶粒增大而矫顽力下降。(√)
铁氧体预烧料的σs值越接近于该牌号的值越好,否则说明配方不合理或固相反应不完全。(√)
为适应电子元器件的小型化、微型化的需要,国内外都在致力于开发两大类磁性优异的软磁铁氧体,即宽带变压器用的高磁导铁氧体和开关电源用的低功耗铁氧体。(√)
永磁铁氧体的使用性能通常用退磁曲线来表征,主要磁性参量有:剩磁Br、内禀矫顽力HCJ、最大磁能积(BH)max,都是越大越好。(√)
为获得高质量的MnZn铁氧体,在保温过程中需不断地调节周围气氛中的氧分压,使其与产品的氧分压平衡,以防止内应力的产生和Mn的还原。(X)
湿压磁场成型中,磁性颗粒在磁场中的取向度还与料浆的含水量多少有关。(√)
生产高档永磁铁氧体的关键是预烧料生产技术、亚微米细晶粒制粉技术以及高磁体密度、高取向度获得技术。(√)
应用题(共40分,每题10分)
1、为了获得高质量的MnZn铁氧体,在保温与降温过程中应采取怎样的措施?
答:MnZn铁氧体生成以后,如在空气或氧化气氛中慢冷,Mn、Fe离子将发生氧化向高价转化,冷到室温时就难以保证仍为MnZn铁氧体,在1050℃时氧化最快。为获得高质量的MnZn铁氧体,在保温与降温的过程中需不断地调节气氛中的氧分压,使其与产品的氧分压平衡,以防止内应力的产生和氧化。
2、湿压磁场成型是生产高档永磁铁氧体的常用方法。在磁场取向中,模具的设计非常重要。那么,根据工艺即取向要求,模具的选材上应采取哪些措施?
答:在磁场取向成型中,模具的设计非常重要。原则上,加磁场方向所用的材料应该是导磁材料(上下压头必须是),型腔要不导磁。为了兼顾模具的机械强度可以用高碳钢,而与模具方向垂直的模具部分应该采用无磁钢,如高锰钢、无磁轴承钢、不锈钢等。
3、目前,消费类电子产品中使用的软磁铁氧体磁芯大致可以分为哪四类?
答:①、用功率铁氧体制成的U型、E型磁芯,主要用作开关电源变压器、回扫变压器、枕梭变压器和行推动器等;②、用高阻率的MgMnZn系统一体制成的偏转磁芯;③、用高磁导率(μi)的MnZn铁氧体制成的电源滤波器磁芯,如UF型、EE型、日字型磁芯等;④、用高频NiZn铁氧体制成的多种电感线圈,小型固定电感器。其形状种类较多,主要有工字型、罗纹型、帽型、双孔型磁芯等。
4、采用BaCO3(纯度97%)、Fe2O3(纯度98%)生产钡永磁铁氧体预烧料(BaO.6 Fe2O3)1000kg,(已知BaCO3的分子量为M1=197.37,BaO的分子量为M1’=153.37,Fe2O3的分子量为M2=159.7),求:两种原料的投放量。
解:①摩尔比:BaCO3在高温下分解,反应为
BaCO3→BaO+ CO2↑
1摩尔BaCO3分解得到1摩尔BaO,因此BaCO3:Fe2O3=1:6
②计算重量百分比:
BaO wt%== M1’/(M1’+6 M2)x100%
=1x153.37x100%/(1x153.37+6x159.7)=13.80%
Fe2O3 wt%=6 M2/(M1’+6 M2)x100%
=6x159.7x100%/(1x153.37+6x159.7)=86.20%
③计算投放量:
BaO (kg)=13.80%x1000=138(kg)
BaCO3 (kg)=138x M1/ M1’/97%=138×197.37÷153.37÷97%=183.08(kg)
Fe2O3(kg)=86.20%x1000/98%=877.56(kg)
答:BaCO3的投放量为183.08kg,Fe2O3的投放量为877.56kg。