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（八）答案 填空：（共20分，每空1分） 固相反应是固体粉末间(多相成分)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生成新的固溶体。 原料确定后，配方是决定产品性能的关键，具体的配方多数是在系统研究和理论的定性指导下，按照使用要求确定的。 滚动球磨机随着筒体转动速度的变化，筒内钢球运动的形式大致上存在雪崩式、瀑布式、离心式三种方式。 干压成型是广为应用的一种方法，这种方法生产效率高、易于自动化、制成品烧结后收缩小、不易变形等。 铁氧体产品的烧结，在升温过程中要控制一定的升温速度和抽风量，以防止因水分和粘合剂集中挥发而导致坯件的热开裂与变形。 高档永磁铁氧体材料的工艺中，关键制造技术是预烧料生产技术、亚微米细晶粒制粉技术以及高密度、高取向度获得技术。 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，冷到室温时难以保证仍为MnZn铁氧体，在1050℃时氧化最快。 选择提（共20分，每题2分） 1、在NiZn铁氧体中附加少量的钴可以产生感生各向异性，有利于提高截止频率，（ A ）。 A、降低损耗 B、降低矫顽力 2、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（ A ）。 A、氧化 B、还原 3、影响高性能永磁铁氧体取向度的因素有成型方法、平均粒度及粒度分布、粒子（ B ）等。 A、分散性 B、平均粒度 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（ B ）广为应用。 A、高频段 B、低频段 5、平面六角晶系中含Co的W型、Z型、Y型铁氧体在一定温度范围内为平面型，垂直于C轴的平面为（ A ），其截止频率较立方晶系高。 A、易磁化平面 B、难磁化平面 6、解决铁氧体产品烧结产生气泡的方法是适当延长烧结中坯件的烘干时间，适当增加粉料的平均粒度，适当增加预烧料的温度和（ A ）二次烧结温度。 A、适当降低 B、适当提高 7、通常，铁氧体单晶的制备是控制液相到固相的转变过程，使有少量的晶粒择优成长而得到（ B ）的单晶体。 A、较小尺寸 B、较大尺寸 8、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（ B ）结构中，剩下的大部分离子在固相反应中起矿化剂作用。 A、尖晶石 B、磁铅石 9、原料粒度细、分布窄以及活性好将有利于低预烧温度反应完全、晶粒均匀而细小，对提高（ B ）十分有利。 A、工艺性 B、磁性能 10、高档烧结永磁铁氧体大部分用于永磁电机，对磁体要求剩磁Br和（ A ）均要求高，是高档永磁铁氧体的发展方向。 A、内禀矫顽力 B、最大磁能积 判断题（共20分，每题2分） 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原子的固有磁矩，因此提高材料的4πM值比较困难。（√） 钡永磁铁氧体是产量高、价格低的一种永磁铁氧体材料，化学式为BaO.6Fe2O3，其结构为磁铅石型的单轴平面铁氧体。（X） 多层式电感器的工艺技术关键是实现软磁铁氧体和纯银内导体材料的共烧结，这就要求其中的软磁铁氧体必须兼备低温烧结和高性能的特点。（√） NiCuZn铁氧体是在NiZn铁氧体的基础上，引入第三组元CuO构成的。CuO对实现该系统材料的低温烧结，以保证片式电感器全银内电极的实现起到关键作用。（√） 通常单晶的制备是控制液相到固相的转变过程，使有少量的晶粒择优成长而得到较小尺寸的单晶体。（X） 粘结永磁铁氧体是将制备好的永磁铁氧体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、压缩成型等工艺制得的永磁铁氧体。（√） 液相外延是制备优良单晶磁性薄膜较有效的方法。液相外延工艺的生产周期短，用适当的方法可连续地外延性能重复的单晶薄膜，但不利于大量生产。（X） 无掺杂的MnZn铁氧体系统是很难得到最佳性能的，人为的掺杂可以显著地影响显微结构、晶界组成、离子价态等，从而控制材料的磁性能。（√） 二次喷雾造粒工艺的应用使铁氧体生产工艺流程的主要变化是预烧前采用了喷舞造粒工艺，省掉了粗粉碎和造球两道工序。（√） 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。（√） 应用题（共40分，每题10分） 1、铁氧体元件产品的烧结（包括预烧料）是固相反应过程，什么叫固相反应呢？ 答：固相反应是固体粉末间(多相成分)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生成新的固溶体。固相反应是烧结中的一种形式，基本上是在预烧过程中进行的，固相反应基本结束后（铁氧体化＞90%），烧结尚未结束。 2、铁氧体元件产品的生产，使用最多的是滚动球磨机。根据球磨筒的转速快慢及速度变化，筒内钢球运动存在哪三种形式？请写出临界转速和最佳转速的表达式。 答：根据转速快慢，筒内钢球可存在雪崩式、瀑布式、离心式三种形式。临界转速的表达式为： n临界=42.3/√D 最佳转速的表达式为： n最佳=32/√D+C （r/min） 3、制备成分为Mn0.75Zn0.25Fe2.1O4的软磁铁氧体粉料400kg，需MnCO3（纯度94%，分子量M1=114.95，MnO分子量M1’=70.94）、ZnO（纯度99.5%，分子量M2=81.396）、Fe2O3（纯度99.7%，分子量M3=159.69）各多少kg？ 解： ①先计算各组分的摩尔百分比（mol%）： X1=0.75/（0.75+0.25+1.05）x100%=36.5% X2=0.25/（0.75+0.25+1.05）x100%=12.19% X3=1.05/（0.75+0.25+1.05）x100%=51.22% ②计算重量百分比（wt%，其中MnCO3在开始计算时应该以MnO计算）： Y1= X1 M1’/（X1 M1’+ X2 M2+ X3 M3）x100%=22.02% Y2= X2 M2/（X1 M1’+ X2 M2+ X3 M3）x100%=8.44% Y3= X3 M3/（X1 M1’+ X2 M2+ X3 M3）x100%=69.55% ③计算投放量： MnO的需要量W1’=400x Y1=400×22.02%=88.08kg ∵MnCO3→MnO+CO2↑ ∴MnCO3的需要量W1= M1 W1’/M1’94%=114.95×88.08÷70.94÷94%=151.83kg ZnO的需要量W2=400×Y2÷99.5%=400×8.44%÷99.5%=33.93kg Fe2O3的需要量W3=400×Y3÷99.7%=400×69.55%÷99.5%=279.04kg 答：需要MnCO3 151.83kg，ZnO 33.93kg，Fe2O3 279.04kg。 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。