一种磁性电子陶瓷材料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种磁性电子陶瓷材料及其制备方法 (magnetic electronic ceramic material and preparation method thereof ) 是由 黄俊超 于 2019-10-12 设计创作，主要内容包括：一种磁性电子陶瓷材料及其制备方法,涉及陶瓷领域,包括瓷壳和瓷管,瓷壳由以下重量份组分制成,氧化硅50-70％、氧化铝1-10％、氧化钡1-10％、氧化钠0.1-5％、氧化镁20-30％和氧化钾0.1-5％；瓷管由以下重量份组分制成,氧化硅40-60％、氧化铝40-60％、氧化铁0.1-5％、氧化钙0.1-5％、氧化镁1-5％、氧化钾1-5％和氧化钠0.1-5％。制备方法包括以下步骤,配料,按照配料单称取原料,然后放入球磨机中进行球磨处理；过筛除铁,将原料球磨后得到的粉料使用80目振动筛进行筛分,然后过2万高磁除铁器进行除铁处理；喷雾干燥；成型。该磁性电子陶瓷材料及其制备方法,具有明显的抗弯强度高的特点,同时气孔率低,材料密度高,电阻率较低,抗压强度较强。(A magnetic electronic ceramic material and a preparation method thereof relate to the field of ceramics, and comprise a ceramic shell and a ceramic tube, wherein the ceramic shell is prepared from the following components, by weight, 50-70% of silicon oxide, 1-10% of aluminum oxide, 1-10% of barium oxide, 0.1-5% of sodium oxide, 20-30% of magnesium oxide and 0.1-5% of potassium oxide; the porcelain tube is prepared from (by weight parts) silicon oxide 40-60%, aluminum oxide 40-60%, ferric oxide 0.1-5%, calcium oxide 0.1-5%, magnesium oxide 1-5%, potassium oxide 1-5% and sodium oxide 0.1-5%. The preparation method comprises the following steps of proportioning, weighing raw materials according to a proportioning sheet, and then putting the raw materials into a ball mill for ball milling treatment; sieving to remove iron, sieving powder obtained after ball milling of the raw materials by using a vibrating screen of 80 meshes, and then passing through a 2 ten thousand high-magnetism iron remover to remove iron; spray drying; and (5) molding. The magnetic electronic ceramic material and the preparation method thereof have the characteristics of obvious high bending strength, low porosity, high material density, low resistivity and strong compressive strength.)
技术领域
本发明涉及陶瓷领域，具体为一种磁性电子陶瓷材料及其制备方法。
背景技术
陶瓷材料按性能与特征划分，可分为高温陶瓷、超硬质陶瓷、高韧陶瓷、半导体陶瓷、电解质陶瓷、磁性陶瓷和导电性陶瓷等，随着陶瓷材料成分、结构和工艺的不断改进，具有特殊性能的新型陶瓷层出不穷，特种陶瓷材料的主要成分有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等，同时由于特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能，因此具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。目前关于陶瓷材料的研究很多，如专利“一种轻质堇青石-莫来石复合陶瓷材料及其制备方法”(CN103922713B)，制成的材料“气孔率为40-50％，体积密度为1.26-1.58g/cm3，平均孔径为20-60μm，线变化率为-0.2-0.2％，常温抗折强度12-15MPa，高温抗折强度(1250℃×0.5h)10-13MPa，热震强度保持率(1100℃-水冷热震3次)75～85％。”专利“一种金属复合莫来石-碳化硅陶瓷复合材料及其制备方法”(CN108675780A)“所制备的金属复合莫来石-碳化硅陶瓷复合材料性能指标为：体积密度1.83cm3，气孔率33.5％，常温耐压强度42MPa。”但是现有的陶瓷材料密度较小，气孔率大，耐压强度降低，不具备磁性或具备的磁性较弱。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种磁性电子陶瓷材料及其制备方法，解决了现有的陶瓷材料密度较小，气孔率大，耐压强度降低，不具备磁性或具备的磁性较弱的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种磁性电子陶瓷材料，包括瓷壳和瓷管，瓷壳由以下重量份组分制成，氧化硅50-70重量份、氧化铝1-10重量份、氧化钡1-10重量份、氧化钠0.1-5重量份、氧化镁20-30重量份和氧化钾0.1-5重量份；瓷管由以下重量份组分制成，氧化硅40-60重量份、氧化铝40-60重量份、氧化铁0.1-5重量份、氧化钙0.1-5重量份、氧化镁1-5重量份、氧化钾1-5重量份和氧化钠0.1-5重量份。
瓷壳优选由以下重量份组分制成，氧化硅55-65重量份、氧化铝3-6重量份、氧化钡4-8重量份、氧化钠0.1-1重量份、氧化镁25-30重量份和氧化钾0.1-2重量份；瓷管优选由以下重量份组分制成，氧化硅40-50重量份、氧化铝45-50重量份、氧化铁0.5-1重量份、氧化钙0.1-1重量份、氧化镁1-3重量份、氧化钾2-4重量份和氧化钠0.5-1重量份。
瓷壳优选由以下重量份组分制成，氧化硅60重量份、氧化铝4.5重量份、氧化钡6重量份、氧化钠0.5重量份、氧化镁28重量份和氧化钾1重量份；瓷管优选由以下重量份组分制成，氧化硅45.53重量份、氧化铝48.47重量份、氧化铁0.9重量份、氧化钙0.5重量份、氧化镁1.2重量份、氧化钾2.7重量份和氧化钠0.7重量份。
一种磁性电子陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤，
(1)配料，按照配料单称取原料，然后放入球磨机中进行球磨处理；
(2)过筛除铁，将原料球磨后得到的粉料使用80目振动筛进行筛分，然后过2万高磁除铁器进行除铁处理；
(3)喷雾干燥，将原料与水混合制成泥浆，按喷雾工艺要求和温度要求进行喷雾，得到粉料；
(4)成型，将粉料分别使用瓷管和瓷壳的模具压制成型，然后放入窑中烧制，冷却后包装入库。
所述原料经过球磨处理后检测细度，将细度不达标的原料重新放入球磨机进行二次研磨。
所述喷雾处理后的粉料进行干燥处理，直至粉料含水量≤3％，颗粒级配为30能过,粉料比重为0.85g/cm3以上。
所述喷雾处理后的粉料使用高强磁铁棒检测。
所述原料使用模具压制后使用自动装钵机进行装钵。
所述陶瓷材料包装前进行分检处理，去除烧制后的次品。
所述球磨时间为24-48min，球磨后检测原料含水量。
(三)有益效果
本发明提供了一种磁性电子陶瓷材料及其制备方法，具备以下有益效果：
(1)该磁性电子陶瓷材料及其制备方法，通过瓷壳由以下重量份组分制成，氧化硅60重量份、氧化铝4.5重量份、氧化钡6重量份、氧化钠0.5重量份、氧化镁28重量份和氧化钾1重量份；瓷管由以下重量份组分制成，氧化硅45.53重量份、氧化铝48.47重量份、氧化铁0.9重量份、氧化钙0.5重量份、氧化镁1.2重量份、氧化钾2.7重量份和氧化钠0.7重量份，采用氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾和氧化钠制作陶瓷材料，在陶瓷中添加了大量的金属成分，使陶瓷材料具备较高的磁性，金属含量的提高增加了陶瓷材料的抗压强度，原料球磨过筛以及喷雾的过程中提高了材料的细腻程度，使陶瓷材料的韧性更强，抗弯强度较高，同时陶瓷材料的内部孔径较小，降低了材料的气孔率，使材料密度更高，性能更加稳定，具备良好的热稳定性，在高温环境下不容易变形影响正常使用，材料致密的内部环境降低了吸水率，提高了材料的防水性能，有利于材料在电子设备中使用。
(2)该磁性电子陶瓷材料及其制备方法，通过将原料球磨后得到的粉料使用80目振动筛进行筛分，然后过2万高磁除铁器进行除铁处理，去除了材料中的铁，提高了材料的电阻率和击穿强度，使材料更加安全。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例一
一种磁性电子陶瓷材料，包括瓷壳和瓷管，瓷壳由以下重量份组分制成，氧化硅55重量份、氧化铝6重量份、氧化钡8重量份、氧化钠1重量份、氧化镁28重量份和氧化钾2重量份；瓷管由以下重量份组分制成，氧化硅40重量份、氧化铝50重量份、氧化铁1重量份、氧化钙1重量份、氧化镁3重量份、氧化钾4重量份和氧化钠1重量份。
一种磁性电子陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
(1)配料，按照配料单称取原料，然后放入球磨机中进行球磨处理；
(2)过筛除铁，将原料球磨后得到的粉料使用80目振动筛进行筛分，然后过2万高磁除铁器进行除铁处理；
(3)喷雾干燥，将原料与水混合制成泥浆，按喷雾工艺要求和温度要求进行喷雾，得到粉料；
(4)成型，将粉料分别使用瓷管和瓷壳的模具压制成型，然后放入窑中烧制，冷却后包装入库。
原料经过球磨处理后检测细度，将细度不达标的原料重新放入球磨机进行二次研磨。
喷雾处理后的粉料进行干燥处理，直至粉料含水量为3％，颗粒级配为30能过,粉料比重为0.85g/cm3。
喷雾处理后的粉料使用高强磁铁棒检测。
原料使用模具压制后使用自动装钵机进行装钵。
陶瓷材料包装前进行分检处理，去除烧制后的次品。
球磨时间为24min，球磨后检测原料含水量。
实施例二
一种磁性电子陶瓷材料，包括瓷壳和瓷管，瓷壳由以下重量份组分制成，氧化硅60重量份、氧化铝4.5重量份、氧化钡6重量份、氧化钠0.5重量份、氧化镁28重量份和氧化钾1重量份；瓷管由以下重量份组分制成，氧化硅45.53重量份、氧化铝48.47重量份、氧化铁0.9重量份、氧化钙0.5重量份、氧化镁1.2重量份、氧化钾2.7重量份和氧化钠0.7重量份。
一种磁性电子陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
(1)配料，按照配料单称取原料，然后放入球磨机中进行球磨处理；
(2)过筛除铁，将原料球磨后得到的粉料使用80目振动筛进行筛分，然后过2万高磁除铁器进行除铁处理；
(3)喷雾干燥，将原料与水混合制成泥浆，按喷雾工艺要求和温度要求进行喷雾，得到粉料；
(4)成型，将粉料分别使用瓷管和瓷壳的模具压制成型，然后放入窑中烧制，冷却后包装入库。
原料经过球磨处理后检测细度，将细度不达标的原料重新放入球磨机进行二次研磨。
喷雾处理后的粉料进行干燥处理，直至粉料含水量为3％，颗粒级配为30能过,粉料比重为0.85g/cm3。
喷雾处理后的粉料使用高强磁铁棒检测。
原料使用模具压制后使用自动装钵机进行装钵。
陶瓷材料包装前进行分检处理，去除烧制后的次品。
球磨时间为36min，球磨后检测原料含水量。
瓷管主要性能：
瓷壳主要性能：
实施例三
一种磁性电子陶瓷材料，包括瓷壳和瓷管，瓷壳由以下重量份组分制成，氧化硅65重量份、氧化铝3重量份、氧化钡4重量份、氧化钠1重量份、氧化镁25重量份和氧化钾2重量份；瓷管由以下重量份组分制成，氧化硅50重量份、氧化铝45重量份、氧化铁0.5重量份、氧化钙1重量份、氧化镁1重量份、氧化钾2重量份和氧化钠0.5重量份。
一种磁性电子陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
(1)配料，按照配料单称取原料，然后放入球磨机中进行球磨处理；
(2)过筛除铁，将原料球磨后得到的粉料使用80目振动筛进行筛分，然后过2万高磁除铁器进行除铁处理；
(3)喷雾干燥，将原料与水混合制成泥浆，按喷雾工艺要求和温度要求进行喷雾，得到粉料；
(4)成型，将粉料分别使用瓷管和瓷壳的模具压制成型，然后放入窑中烧制，冷却后包装入库。
原料经过球磨处理后检测细度，将细度不达标的原料重新放入球磨机进行二次研磨。
喷雾处理后的粉料进行干燥处理，直至粉料含水量为3％，颗粒级配为30能过,粉料比重为0.85g/cm3。
喷雾处理后的粉料使用高强磁铁棒检测。
原料使用模具压制后使用自动装钵机进行装钵。
陶瓷材料包装前进行分检处理，去除烧制后的次品。
球磨时间为48min，球磨后检测原料含水量。
本发明实施例与普通陶瓷材料对照表
从上述表格可以看出，在与普通的市场上的陶瓷材料相比，本发明具有明显的抗弯强度高的特点，同时气孔率低，材料密度高，电阻率较低，抗压强度较强。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。