[发明专利]一种MnZn铁氧体材料及其制备磁芯的方法

说明书

技术领域

本发明属于软磁铁氧体材料技术领域，具体涉及一种节能、宽温低损耗MnZn铁氧体材料及其制备磁芯的方法。

背景技术

中国软磁行业经过二十多年的发展，技术水平已有了长足的进步，目前可大批量生产的与家电、计算机、通讯、绿色照明、汽车电子、军工等领域配套的高性能软磁铁氧体磁芯。国内近两年大部分厂家已经开始生产PC40产品，还有部分小厂的技术水平仍然停留在PC30水平与PC40之间。若开发并使用节能宽温型低损耗软磁铁氧体材料磁芯，这种材料的磁芯从常温到高温都具有很低的自身功率损耗，无疑将大大降低电子电器等的待机损耗，然而在宽温低功耗市场，目前几乎完全为国外品牌所垄断。

进入21世纪以来，随着全球能源价格的快速上升，对电子电器节能降耗要求日益迫切。作为电子电器能源部分的重要元器件之一的磁芯生产商，争相投入大量的资源进行节能宽温低损耗材料的研发，相继推出各具特色的专业软磁铁氧体材料。“二次电源”在待机状态或空载状态下，工作平衡稳定温度比常温略高，一般不高于室温10℃，而“二次电源”在加上负荷运行后，工作平衡温度会上升到100℃附近。开关型高频“二次电源”在完成能量变换与传输的过程中，本身也要消耗一部分能量，消耗的多少与其核心器件——功率软磁铁氧体磁芯存在直接关系。目前市面上用来制作功率磁芯占主流地位的功率软磁铁氧体材料PC40、PC44材料。随着节能技术的进一步发展，其技术瓶颈也暴露了出来，以高端功率材料PC44为例，其功率损耗-温度曲线是一条深V形曲线。

以PC44材料磁芯制成的“二次电源”处于待机或空载状态的常温情况下，其功率损耗很高，为600mW/cc，只有在加上负荷后，随着“二次电源”温度的升高，才下降到320mW/cc的低损耗水平。同时也可以推断“二次电源”在轻载情况下，其电能变换效率也是较差的。

发明内容

本发明需解决的技术问题是提供一种节能宽温低损耗MnZn铁氧体材料，本发明需解决的另一技术问题是提供节能宽温低损耗MnZn铁氧体材料制备磁芯的方法。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种MnZn铁氧体材料，按摩尔份计，主晶相成份为氧化铁Fe₂O₃ 48.5～53.8mol％、氧化锰MnO35.6～40.8mol％，余量为氧化锌ZnO，在所述的主晶相中还需添加重量计为100～600ppm的第一副组分、以重量计为50～3000ppm的第二副组分和以重量计为100～6000ppm的第三副组分，第一副组分是指SiO₂、Ta₂O₅中的一种或两种，第二副组分是指CaCO₃、Bi₂O₃、Nb₂O₅、WO₃中的一种或几种，第三副组分是指TiO₂、V₂O₅、Co₃O₄中的一种或几种。上述主晶相为尖晶石相，第一副组分和第二副组分共同进入晶格内部，改良了晶体的内禀特性，降低了功率损耗，从而可以得到宽温低损耗的MnZn软磁铁氧体材料，第三副组分进一步使MnZn铁氧体材料在宽温条件下具有很低的功率损耗。

进一步：在上述铁氧体材料中，按摩尔分计，主晶相为氧化铁Fe₂O₃ 51.8～53.5mol％、氧化锰MnO 35.6～37.8mol％，余量为氧化锌ZnO。所述第一副组分的重量计为200～600ppm、第二副组分的重量计为400～3000ppm和第三副组分重量计为400～6000ppm。

本发明需解决的另一技术问题是通过以下技术方案实现的：一种MnZn铁氧体材料制备磁芯的方法，包括一次配料并球磨、喷雾造粒、预烧、二次配料并球磨、压制成生坯、生坯烧结步骤，所述一次配料中，主成份按摩尔份计为氧化铁Fe₂O₃ 51.8～53.5mol％、氧化锰MnO 35.6～37.8mol％，余量为氧化锌ZnO。