[发明专利]一种应用于超高温条件低功耗Mn－Zn铁氧体磁性材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Mn-Zn铁氧体磁性材料，尤其涉及一种应用于超高温条件低功耗Mn-Zn铁氧体磁性材料及其制备方法，属于磁性材料技术领域。

背景技术

目前大多数软磁铁氧体功率损耗最低点范围是在80和100℃之间。如菲利普公司的3C94、3C96材料，日本FDK公司公布的4H45材料及4H47材料，都具有高温高Bs，低功耗等特点；但这些材料一般应用于常规的电子电路中。由于安全原因其最大工作温度不超过100℃。工作温度超过100℃就不适合甚至可能引起火灾。典型例子如安装在汽车发动机邻近区域的自动化电子设备，他们的工作温度可超过140℃，大多数软磁铁氧体功率损耗在此区域内功率损耗呈正的温度系数，而且功率损耗增长幅度大。

发明内容

本发明针对现有技术在超高温度的条件下，功率损耗大的缺点；提供一种应用于超高温条件低功耗Mn-Zn铁氧体磁性材料及其制备方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种应用于超高温条件低功耗Mn-Zn铁氧体磁性材料，该Mn-Zn铁氧体磁性材料主相为尖晶石结构，由主成分和辅助成分制成；其中所述的主成分及含量以氧化物计算为：

Fe₂O₃为52～56mol％；

ZnO为2～10mol％；

MnO为38～42mol％；

辅助成分含量以氧化物计算为：CaO：400～800ppm，Nb₂O₅：100～400ppm，ZrO₂：100～800ppm，Co₂O₃：1000～5000ppm中的一种或多种组合。

在上述的应用于超高温条件低功耗Mn-Zn铁氧体磁性材料，主成分以氧化物计算的优化含量为Fe₂O₃为52～56mol％；ZnO为2～10mol％；MnO为38～42mol％；辅助成分以氧化物计算优化含量为CaO：500～700ppm，Nb₂O₅：100～300ppm，ZrO₂：100～600ppm，Co₂O₃：1000～3000ppm中的一种或组合。

在Mn-Zn铁氧体磁性材料的制备过程中，常用的辅助成分有CaO、Nb₂O₅、TiO₂、TiO₂、NiO、V₂O₅、Co₂O₅等，辅助成分的添加虽然能够比较有效的降低损耗功率，但随着添加量的增多，铁氧体烧结体的晶粒内的某种异相析出，导致在烧结体中的畴壁移动被抑制反而导致损耗的增大，使得Mn-Zn铁氧体的损耗将会增加；但是如果添加的太少，则不能起到有效降低损耗功率的效果；所以本发明人通过长期的实验研究发现：将主成分的含量调整为：Fe₂O₃为52～56mol％；ZnO为2～10mol％；MnO为38～42mol％；辅助成分的含量调整为：CaO：400～800ppm，Nb₂O₅：100～400ppm，ZrO₂：100～800ppm，Co₂O₃：1000～5000ppm中的一种或组合；特别优选Fe₂O₃为52～55mol％；ZnO为4～9mol％；MnO为39～41mol％；辅配方调整为：CaO：500～700ppm，Nb₂O₅：100～300ppm，ZrO₂：100～600ppm，Co₂O₃：1000～3000ppm中的一种或组合；可以获得在超高温条件具有低功耗性能的Mn-Zn铁氧体磁性材料；该Mn-Zn铁氧体磁性材料的μ_i、Bs及功率损耗Pv为：

μ_i：1800±25％；

Bs：25℃；50Hz：1194A/m≥520mT

100℃；50Hz：1194A/m≥430mT

140℃；50Hz：1194A/m≥360mT

Pv：140℃；100KHz：100mT≤50kW/m³