在永磁铁氧体材料的高温还原气氛烧结过程中,托盘不仅是承载工件的工具,更是决定良品率的关键工艺元件。许多企业曾因选用普通陶瓷托盘导致批量废品——表面氧化、金属污染、微裂纹夹杂等问题频发,直接影响磁性能一致性与客户信任。
根据某头部磁材厂实测数据,在1150°C~1250°C还原气氛下,普通Al₂O₃基托盘在连续使用3炉后即出现明显开裂(约7.8%失效率),而高纯度复合刚玉莫来石托盘(Al₂O₃含量≥95%,莫来石占比≥30%)可稳定运行超15炉不破裂,且无任何金属渗入痕迹。
| 指标项 | 普通托盘 | 高纯度复合刚玉莫来石托盘 |
|---|---|---|
| 气孔率(%) | 12–15% | ≤3% |
| 抗弯强度(MPa) | 350–400 | ≥800 |
| 热导率(W/m·K) | 1.2–1.5 | 2.5–3.0 |
这些参数差异直接决定了托盘在高温下的结构完整性与传热均匀性。例如,低气孔率避免了还原气体渗透引发的局部氧化;高导热性减少温差应力,从而有效抑制热应力开裂——这是磁材内部产生夹杂缺陷的核心诱因之一。
“我们之前每批都有5%左右的磁材因托盘残留物导致磁通下降,改用复合刚玉莫来石托盘后,不良率降至0.3%以下。”
—— 来自浙江某磁材企业技术主管反馈(2024年Q1)
一位客户曾因未考虑托盘与坯体之间的热膨胀系数匹配问题,在升温阶段发生粘附残留,造成产品报废。经验表明,若托盘热膨胀系数控制在(5.5–6.2)×10⁻⁶/K范围内,配合精准控温程序(升温速率≤3°C/min),几乎可杜绝此类问题。
对于希望提升工艺稳定性的企业,建议优先评估以下三项关键点:托盘材质纯度、气孔结构设计、热处理前后的清洁规范。这些看似基础的环节,往往是影响最终良品率的“隐形杀手”。