一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺的制作方法

本发明涉及新能源，更具体地说，涉及一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺。

背景技术：

1、随着电动汽车和其他新能源汽车的普及，无线充电技术作为其充电方式之一，受到了广泛关注，无线充电技术中，磁感应耦合充电技术以其便捷、高效和安全的特点备受青睐。而磁感应耦合充电技术中的磁性材料，如软磁铁氧体，对充电效率和稳定性起着至关重要的作用。

2、锰锌软磁铁氧体材料因其优异的磁性能和稳定性，被广泛应用于电子、电力等领域，通过优化锰锌软磁铁氧体材料的制备工艺，可以进一步提升其性能，以满足新能源充电桩对高效、稳定磁性材料的需求。

3、充电桩的核心部件之一是磁性材料，其性能直接影响充电效率和设备的稳定性。传统的磁性材料由于磁导率低、损耗大、热稳定性差，难以满足现代高效充电桩的需求。

4、因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，以解决上述的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

3、一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，包括以下步骤：

4、s1、按以下质量百分比进行配料：mno 20-30％、zno 10-20％、fe2o3 50-60％，余量为添加物；

5、s2、将配好的原料在900-1000℃下进行4-6小时的预烧处理；

6、s3、将预烧后的料块进行12-24小时的球磨处理，球磨介质为高铝瓷球，介质与料块的比例为3:1；

7、s4、将球磨后的粉末加入适量的粘结剂，混合均匀后通过压制和等静压成型的方法制成所需形状的坯体，成型压力为100-150mpa；

8、s5、将成型后的坯体在1300-1400℃下烧结2-4小时；

9、s6、后处理包括表面研磨、清洗和在600-800℃的氢气氛围中进行1-2小时的退火处理。

10、作为本发明的进一步改进，所述步骤s2中预烧处理后加入高导热陶瓷粉末，且高导热陶瓷粉末的添加量为原料总量的5-10％，所述高导热陶瓷粉末混合有纳米碳管、石墨烯片、硅烷偶联剂1-3％，且高导热陶瓷粉末进行二次热处理，温度控制在800-1000℃，时间为1-2小时，所述纳米碳管和石墨烯片均占高导热陶瓷粉末的质量分数为5-10％，所述硅烷偶联剂占高导热陶瓷粉末的质量分数为3-5％，利用高导热陶瓷粉末可以提高材料的导热性能，适量的纳米碳管和石墨烯片可以确保导热性能的有效提升，同时避免过量添加可能带来的团聚、分散不均等问题，硅烷偶联剂能够充分发挥其作用，同时避免过量添加可能带来的负面影响如降低导热性能。

11、作为本发明的进一步改进，所述步骤s3中球磨处理过程中加入纳米铁粉，且纳米铁粉的添加量为原料总量的1-5％，利用纳米铁粉可以细化晶粒和优化磁性能。

12、作为本发明的进一步改进，所述步骤s4中粘结剂为聚乙烯醇，且聚乙烯醇的添加量为粉末质量的1-3％，利用聚乙烯醇可以确保粉末颗粒的良好粘附性和坯体的均匀性，提高成型坯体的机械强度和最终烧结产品的质量。

13、作为本发明的进一步改进，所述步骤s5中烧结过程采用分段升温和降温的方式，且具体方式为：

14、s501、从室温20℃-25℃升至600℃-800℃，升温速率为5℃/min；

15、s502、从600℃-800℃升至烧结温度1300℃-1400℃，升温速率为2℃/min；

16、s503、烧结完成后，降温速率为3℃/min，直至室温20℃-25℃；

17、利用分段升温和降温的方式可以有效控制热应力，防止材料开裂和变形，确保烧结体的高密度和优良性能。

18、作为本发明的进一步改进，所述步骤s5中烧结后进行热压处理，且热压温度为1200-1300℃，压力为50-100mpa，时间为1-2小时，利用热压处理进一步提高材料的致密性和强度，降低孔隙率，显著增强其磁性能和机械强度。

19、作为本发明的进一步改进，所述步骤s6中后处理还包括在氮气氛围中进行的快速冷却处理，利用氮气氛围进行快速冷却处理可以进一步改善磁性材料的性能。

20、作为本发明的进一步改进，所述步骤s1中配料还包括稀土元素，且稀土元素采用镧、钕中的任意一种，所述稀土元素的添加量为原料总量的0.1-1％，利用稀土元素可以改善材料的磁性能，能够显著改善材料的微结构，减少磁损耗。

21、作为本发明的进一步改进，所述步骤s5中成型过程中采用超声波振动辅助成型，利用超声波振动辅助成型可以提高坯体的密度和均匀性。

22、作为本发明的进一步改进，所述步骤s6中退火处理在真空环境下进行，利用真空环境进行退火处理可以进一步减少材料内部的应力和缺陷，提高磁性材料的稳定性和使用寿命。

23、相比于现有技术，本发明的优点在于：

24、本方案通过精确配料、预烧处理、长时间球磨、优化成型、分段烧结及后处理步骤，显著提升磁性材料的磁导率、导热性能和低损耗特性，采用超声波振动辅助成型和纳米铁粉添加技术，细化晶粒，提高密度和均匀性；通过高导热陶瓷粉末的引入和稀土元素添加，进一步优化了材料性能；分段升温降温烧结和真空退火处理，减少了材料内部应力和缺陷，增强了稳定性和使用寿命；整体工艺环保、可控性强，能够满足高频、高温条件下的使用需求，显著提升充电桩的能量转换效率和可靠性。

技术特征：

1.一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，其特征在于：所述步骤s2中预烧处理后加入高导热陶瓷粉末，且高导热陶瓷粉末的添加量为原料总量的5-10％，所述高导热陶瓷粉末混合有纳米碳管、石墨烯片、硅烷偶联剂，且高导热陶瓷粉末进行二次热处理，温度控制在800-1000℃，时间为1-2小时，所述纳米碳管和石墨烯片均占高导热陶瓷粉末的质量分数为5-10％，所述硅烷偶联剂占高导热陶瓷粉末的质量分数为3-5％。

3.根据权利要求1所述的一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，其特征在于：所述步骤s3中球磨处理过程中加入纳米铁粉，且纳米铁粉的添加量为原料总量的1-5％。

4.根据权利要求1所述的一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，其特征在于：所述步骤s4中粘结剂为聚乙烯醇，且聚乙烯醇的添加量为粉末质量的1-3％。

5.根据权利要求1所述的一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，其特征在于：所述步骤s5中烧结过程采用分段升温和降温的方式，且具体方式为：

6.根据权利要求1所述的一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，其特征在于：所述步骤s5中烧结后进行热压处理，且热压温度为1200-1300℃，压力为50-100mpa，时间为1-2小时。

7.根据权利要求1所述的一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，其特征在于：所述步骤s6中后处理还包括在氮气氛围中进行的快速冷却处理。

8.根据权利要求1所述的一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，其特征在于：所述步骤s1中配料还包括稀土元素，且稀土元素采用镧、钕中的任意一种，所述稀土元素的添加量为原料总量的0.1-1％。

9.根据权利要求1所述的一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，其特征在于：所述步骤s5中成型过程中采用超声波振动辅助成型。

10.根据权利要求1所述的一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，其特征在于：所述步骤s6中退火处理在真空环境下进行。

技术总结本发明公开了一种新能源充电桩用锰锌软磁铁氧体磁性材料制备工艺，本发明通过精确配料、预烧处理、长时间球磨、优化成型、分段烧结及后处理步骤，显著提升磁性材料的磁导率、导热性能和低损耗特性，采用超声波振动辅助成型和纳米铁粉添加技术，细化晶粒，提高密度和均匀性；通过高导热陶瓷粉末的引入和稀土元素添加，进一步优化了材料性能；分段升温降温烧结和真空退火处理，减少了材料内部应力和缺陷，增强了稳定性和使用寿命；整体工艺环保、可控性强，能够满足高频、高温条件下的使用需求，显著提升充电桩的能量转换效率和可靠性，有效的满足了新能源充电桩对高效、稳定磁性材料的需求。技术研发人员：沈佳晨,沈永春,潘正强受保护的技术使用者：沭阳康顺磁性器材有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26