本發(fā)明涉及新能源，更具體地說，涉及一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝。

背景技術(shù)：

1、隨著電動汽車和其他新能源汽車的普及，無線充電技術(shù)作為其充電方式之一，受到了廣泛關(guān)注，無線充電技術(shù)中，磁感應(yīng)耦合充電技術(shù)以其便捷、高效和安全的特點(diǎn)備受青睞。而磁感應(yīng)耦合充電技術(shù)中的磁性材料，如軟磁鐵氧體，對充電效率和穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。

2、錳鋅軟磁鐵氧體材料因其優(yōu)異的磁性能和穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于電子、電力等領(lǐng)域，通過優(yōu)化錳鋅軟磁鐵氧體材料的制備工藝，可以進(jìn)一步提升其性能，以滿足新能源充電樁對高效、穩(wěn)定磁性材料的需求。

3、充電樁的核心部件之一是磁性材料，其性能直接影響充電效率和設(shè)備的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的磁性材料由于磁導(dǎo)率低、損耗大、熱穩(wěn)定性差，難以滿足現(xiàn)代高效充電樁的需求。

4、因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，以解決上述的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：

3、一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，包括以下步驟：

4、s1、按以下質(zhì)量百分比進(jìn)行配料：mno?20-30％、zno?10-20％、fe2o3?50-60％，余量為添加物；

5、s2、將配好的原料在900-1000℃下進(jìn)行4-6小時(shí)的預(yù)燒處理；

6、s3、將預(yù)燒后的料塊進(jìn)行12-24小時(shí)的球磨處理，球磨介質(zhì)為高鋁瓷球，介質(zhì)與料塊的比例為3:1；

7、s4、將球磨后的粉末加入適量的粘結(jié)劑，混合均勻后通過壓制和等靜壓成型的方法制成所需形狀的坯體，成型壓力為100-150mpa；

8、s5、將成型后的坯體在1300-1400℃下燒結(jié)2-4小時(shí)；

9、s6、后處理包括表面研磨、清洗和在600-800℃的氫氣氛圍中進(jìn)行1-2小時(shí)的退火處理。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s2中預(yù)燒處理后加入高導(dǎo)熱陶瓷粉末，且高導(dǎo)熱陶瓷粉末的添加量為原料總量的5-10％，所述高導(dǎo)熱陶瓷粉末混合有納米碳管、石墨烯片、硅烷偶聯(lián)劑1-3％，且高導(dǎo)熱陶瓷粉末進(jìn)行二次熱處理，溫度控制在800-1000℃，時(shí)間為1-2小時(shí)，所述納米碳管和石墨烯片均占高導(dǎo)熱陶瓷粉末的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-10％，所述硅烷偶聯(lián)劑占高導(dǎo)熱陶瓷粉末的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3-5％，利用高導(dǎo)熱陶瓷粉末可以提高材料的導(dǎo)熱性能，適量的納米碳管和石墨烯片可以確保導(dǎo)熱性能的有效提升，同時(shí)避免過量添加可能帶來的團(tuán)聚、分散不均等問題，硅烷偶聯(lián)劑能夠充分發(fā)揮其作用，同時(shí)避免過量添加可能帶來的負(fù)面影響如降低導(dǎo)熱性能。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s3中球磨處理過程中加入納米鐵粉，且納米鐵粉的添加量為原料總量的1-5％，利用納米鐵粉可以細(xì)化晶粒和優(yōu)化磁性能。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s4中粘結(jié)劑為聚乙烯醇，且聚乙烯醇的添加量為粉末質(zhì)量的1-3％，利用聚乙烯醇可以確保粉末顆粒的良好粘附性和坯體的均勻性，提高成型坯體的機(jī)械強(qiáng)度和最終燒結(jié)產(chǎn)品的質(zhì)量。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s5中燒結(jié)過程采用分段升溫和降溫的方式，且具體方式為：

14、s501、從室溫20℃-25℃升至600℃-800℃，升溫速率為5℃/min；

15、s502、從600℃-800℃升至燒結(jié)溫度1300℃-1400℃，升溫速率為2℃/min；

16、s503、燒結(jié)完成后，降溫速率為3℃/min，直至室溫20℃-25℃；

17、利用分段升溫和降溫的方式可以有效控制熱應(yīng)力，防止材料開裂和變形，確保燒結(jié)體的高密度和優(yōu)良性能。

18、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s5中燒結(jié)后進(jìn)行熱壓處理，且熱壓溫度為1200-1300℃，壓力為50-100mpa，時(shí)間為1-2小時(shí)，利用熱壓處理進(jìn)一步提高材料的致密性和強(qiáng)度，降低孔隙率，顯著增強(qiáng)其磁性能和機(jī)械強(qiáng)度。

19、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s6中后處理還包括在氮?dú)夥諊羞M(jìn)行的快速冷卻處理，利用氮?dú)夥諊M(jìn)行快速冷卻處理可以進(jìn)一步改善磁性材料的性能。

20、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s1中配料還包括稀土元素，且稀土元素采用鑭、釹中的任意一種，所述稀土元素的添加量為原料總量的0.1-1％，利用稀土元素可以改善材料的磁性能，能夠顯著改善材料的微結(jié)構(gòu)，減少磁損耗。

21、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s5中成型過程中采用超聲波振動輔助成型，利用超聲波振動輔助成型可以提高坯體的密度和均勻性。

22、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s6中退火處理在真空環(huán)境下進(jìn)行，利用真空環(huán)境進(jìn)行退火處理可以進(jìn)一步減少材料內(nèi)部的應(yīng)力和缺陷，提高磁性材料的穩(wěn)定性和使用壽命。

23、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

24、本方案通過精確配料、預(yù)燒處理、長時(shí)間球磨、優(yōu)化成型、分段燒結(jié)及后處理步驟，顯著提升磁性材料的磁導(dǎo)率、導(dǎo)熱性能和低損耗特性，采用超聲波振動輔助成型和納米鐵粉添加技術(shù)，細(xì)化晶粒，提高密度和均勻性；通過高導(dǎo)熱陶瓷粉末的引入和稀土元素添加，進(jìn)一步優(yōu)化了材料性能；分段升溫降溫?zé)Y(jié)和真空退火處理，減少了材料內(nèi)部應(yīng)力和缺陷，增強(qiáng)了穩(wěn)定性和使用壽命；整體工藝環(huán)保、可控性強(qiáng)，能夠滿足高頻、高溫條件下的使用需求，顯著提升充電樁的能量轉(zhuǎn)換效率和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，其特征在于：所述步驟s2中預(yù)燒處理后加入高導(dǎo)熱陶瓷粉末，且高導(dǎo)熱陶瓷粉末的添加量為原料總量的5-10％，所述高導(dǎo)熱陶瓷粉末混合有納米碳管、石墨烯片、硅烷偶聯(lián)劑，且高導(dǎo)熱陶瓷粉末進(jìn)行二次熱處理，溫度控制在800-1000℃，時(shí)間為1-2小時(shí)，所述納米碳管和石墨烯片均占高導(dǎo)熱陶瓷粉末的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-10％，所述硅烷偶聯(lián)劑占高導(dǎo)熱陶瓷粉末的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3-5％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，其特征在于：所述步驟s3中球磨處理過程中加入納米鐵粉，且納米鐵粉的添加量為原料總量的1-5％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，其特征在于：所述步驟s4中粘結(jié)劑為聚乙烯醇，且聚乙烯醇的添加量為粉末質(zhì)量的1-3％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，其特征在于：所述步驟s5中燒結(jié)過程采用分段升溫和降溫的方式，且具體方式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，其特征在于：所述步驟s5中燒結(jié)后進(jìn)行熱壓處理，且熱壓溫度為1200-1300℃，壓力為50-100mpa，時(shí)間為1-2小時(shí)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，其特征在于：所述步驟s6中后處理還包括在氮?dú)夥諊羞M(jìn)行的快速冷卻處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，其特征在于：所述步驟s1中配料還包括稀土元素，且稀土元素采用鑭、釹中的任意一種，所述稀土元素的添加量為原料總量的0.1-1％。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，其特征在于：所述步驟s5中成型過程中采用超聲波振動輔助成型。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，其特征在于：所述步驟s6中退火處理在真空環(huán)境下進(jìn)行。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種新能源充電樁用錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料制備工藝，本發(fā)明通過精確配料、預(yù)燒處理、長時(shí)間球磨、優(yōu)化成型、分段燒結(jié)及后處理步驟，顯著提升磁性材料的磁導(dǎo)率、導(dǎo)熱性能和低損耗特性，采用超聲波振動輔助成型和納米鐵粉添加技術(shù)，細(xì)化晶粒，提高密度和均勻性；通過高導(dǎo)熱陶瓷粉末的引入和稀土元素添加，進(jìn)一步優(yōu)化了材料性能；分段升溫降溫?zé)Y(jié)和真空退火處理，減少了材料內(nèi)部應(yīng)力和缺陷，增強(qiáng)了穩(wěn)定性和使用壽命；整體工藝環(huán)保、可控性強(qiáng)，能夠滿足高頻、高溫條件下的使用需求，顯著提升充電樁的能量轉(zhuǎn)換效率和可靠性，有效的滿足了新能源充電樁對高效、穩(wěn)定磁性材料的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：沈佳晨,沈永春,潘正強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沭陽康順磁性器材有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/26