[发明专利]Mn－Zn系软磁铁氧体及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种宽温度范围内(-40～100℃)直流偏置叠加后磁导率性能劣化较小的Mn-Zn软磁铁氧体烧结体，适用于通信设备中的脉冲变压器。

背景技术

通信用的变压器磁芯要求有高磁导率(μi)、低相对损失系数(tanδ/μ)、低损耗等电气性能。最近，随着电子部品的小型化和高集成化的发展，要求磁芯性能随因为发热引起的电磁回路周围的温度变化、环境变化所产生的变化要小。所以，在叠加直流偏置后电磁性能变化小的要求逐步得到重视。

综上所述，像这样的通信变压器中使用的Mn-Zn软磁铁氧体要求电性能随温度变化小，比如LAN中使用的脉冲变压器和ADSL的modem变压器中使用的磁芯，随着装置数量的增加及modem的多功能化电源容量随之增加，回路周边的环境也发生变化。还有，像这样的变压器用在公用电话等设备的终端时，可以想象多半被设置在室外，至少要承受-20～摄氏70度的温差波动，为此，必须要减少漏电感，但是通过主配方和烧成氛围的调整使温度特性改善及通过SiO₂，CaO使直流叠加性能改善的方法已经无法满足宽温范围内的漏电感控制。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种宽温范围内(-40～100摄氏度)直流磁场叠加时的电感劣化小的Mn-Zn系软磁铁氧体及生产方法。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：主要采用高纯度Fe₂O₃、Mn₃O₄(以MnO来计算)、ZnO为主要原材料，其比例范围为：Fe₂O₃：51.0～52.0mol％、MnO：26.0～31.0mol％和ZnO：18.0～22.0mol％。

同时还加掺杂物SiO₂、CaO、Nb₂O₅、和V₂O₅，其合适的掺杂量范围为：SiO₂：0.001～0.006wt％、CaO：0.006～0.017wt％、Nb₂O₅：0.01～0.05wt％、V₂O₅：0.02～0.08wt％和TiO₂：0.5～1.5wt％，wt％是指相对于Fe₂O₃、Mn₃O₄和ZnO的总重量比例。

该铁氧体材料在室温及100度下的剩磁Br在50mT以下，常温叠加135mT磁场的条件下，磁导率在-40～100摄氏度范围内可以控制在2100以上。

本发明的生产方法是：

1)、称量：通过上述比例正确称量出各原材料的重量；

2)、混合：将称量后的原料依次投入到干式振动球磨机，进行20～30分钟混合，要求混合均匀，没有明显的色差；

3)、予烧：将混合均匀的原料投入双管式予烧窑，予烧温度设定为850～1100℃，高温予烧时间为2～5小时；

4)、粉碎：采用振动球磨机对予烧完成的粉料进行10～40分钟的粉碎，使其评均粒子径达到1.7μm以下；

5)、砂磨：在砂磨机内投入适量的粉料，投入预先计量好的杂质，并投入下述添加剂去离子纯水、聚乙烯醇、分散剂和消泡剂进行砂磨(精细粉碎)，通过40～80分钟的研磨使平均粒子径达到1.5μm以下；

6)、造粒：采用喷雾造粒干燥塔制成真圆度好、流动性能佳的颗粒原料，通常原料的松装比重在1.20～1.40g/cm3，安息角(流动角)小于等于30度，颗粒水分含量在0.5wt％以内。

本发明的有益效果是：通过上述的配方和工艺条件的结合，可以达到预期的性能目标。之所以把主配方设定在上述范围内，主要是因为在上述主配方下，其初磁导率(μi)的次峰温度处于20～50度之间，如果超出上述温度范围的话，直流偏置叠加时μi值会在高温端或低温端发生急剧的变化，随温度变化产生的性能变化的曲线发生波动，要在宽温范围内使μi保持在2100以上比较困难；