[发明专利]宽频高磁导率低损耗锰锌软磁铁氧体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种软磁铁氧体材料制备方法，特别是一种宽频高磁 导率低损耗锰锌软磁铁氧体材料的制备方法。

背景技术

铁氧体又称铁淦氧或磁性瓷，是一类非金属磁性材料，它由磁性 的三氧化二铁与其他一种或多种金属氧化物的复合氧化物或正铁酸 盐制备而成。铁氧体有磁性，在高频时会较高的磁导率，其电阻率比 金属磁性材料大得多，还有较高的介电性能，磁铁矿FeO·Fe₂O₃是 最简单的铁氧体。通常铁氧体限于由那些具有d层或f层不成对电子 的元素组成，尤其是与二价铁离子半径接近的二价金属离子，如锰、 锌、铜、镍、镁、钴等离子，也可是希土元素离子或镓、铝、铋、钡、 锶等离子。铁氧体磁性材料按其矫顽力和用途可分为软磁、硬磁、旋 磁、矩磁、压磁五类。软磁铁氧体在较弱磁场下易磁化也易退磁，如 锰锌铁氧体Mn-ZnFe₂O₄和镍锌铁氧体Ni-ZnFe₂O₄，结构为尖晶石型， 主要做各种电感元件，如滤波器、变压器、天线等的磁芯和录音、录 像机的磁头。

随着科技的不断发展，软磁铁氧体材料作为一种重要的基础功能 材料，被广泛的应用于电子工业领域，市场对软磁铁氧体的性能提出 了更高的要求，如元器件的扁平化、高性能和低损耗等等。然而，软 磁铁氧体材料的制备是一个相当重要的工序，它控制着产品的内禀特 性，并隐含着多种对产品具有不可预测的影响因素。超细粉体的传统 加工方法是用机械力使其破碎、粉碎，最常用的设备有行星磨、振动 磨、介质球磨、干式和湿式搅拌磨、气流磨等，但是不论是干法或湿 法的机械加工方法，粉料往往都是不均匀的，同时产品易结块。另外， 当粒径尺寸减小到一定尺度的时候，已细化的粉料颗粒之间会由于静 电作用而形成软团聚，即当粉碎和团聚的反应速度接近相等时，两个 方向的反应流程趋向平衡，粉碎加工能力达到极限，几乎不会再有更 多新的微粒存在，在这种情况下，即使延长研磨时间，也不可能提高 超细粉的出产率，同时也很有可能带入其他离子造成污染，从而最终 影响最终产品的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在10KHz～200KHz宽频带 范围内，具有高磁导率、低损耗的锰锌软磁铁氧体材料，并为了克服 传统研磨工艺耗能高、产率低的不足，本发明还提供一种能提高超细 粉的出产率、节能、提高产品质量的锰锌软磁铁氧体材料的制备方法。

本发明所述的宽频高磁导率低损耗锰锌软磁铁氧体材料由Mn-Zn 系铁氧体粉体主成分和辅助成分组成；所述Mn-Zn系铁氧体粉体主成 分包括Fe₂O₃、MnO、ZnO，其中Fe₂O₃占总量的重量百分比为68.8～ 70.2％，MnO占总量的重量百分比为15～16.2％，ZnO占总量的重量百分 比为14.5～15.2％；所述辅助成分包括Bi₂O₃、MoO、V₂O₅、CaCO₃、SnO₂， 辅助成分占总量的重量百分比为0.8～1.8％。

本发明所述的宽频高磁导率低损耗锰锌软磁铁氧体材料的制备 方法是：

1)将Fe₂O₃、MnO、ZnO按照总量的重量百分比，Fe₂O₃占68.8～ 70.2％，MnO占15～16.2％，ZnO占14.5～15.2％的比例进行均匀混合， 均匀混合后的软磁铁氧体粉末在750℃～900℃的温度下进行预烧处 理，预烧处理后在空气中缓慢冷却。

2)对预烧处理后并已冷却的软磁铁氧体粉末进行多级串联砂磨， 砂磨前加入辅助成分，辅助成分包括Bi₂O₃、MoO、V₂O₅、CaCO₃、SnO₂， 中的一种或几种，辅助成分占总量的重量百分比为0.8～1.8％，每级采 用不同尺寸钢球的最优组合，料浆从前级到后级，即完成了砂磨的全 过程，通过这种研磨方式可以高效地制得粒度分布窄而且均匀的铁氧 体粉末。