[发明专利]高饱和磁通密度低损耗软磁铁氧体材料及制备方法有效

专利信息
申请号: 200810059171.6 申请日: 2008-01-16
公开(公告)号: CN101483092A 公开(公告)日: 2009-07-15
发明(设计)人: 颜冲;吕东华;雷国莉;包大新 申请(专利权)人: 横店集团东磁股份有限公司
主分类号: H01F1/34 分类号: H01F1/34;C04B35/26;C04B35/622
代理公司: 杭州杭诚专利事务所有限公司 代理人: 尉伟敏
地址: 322118浙江省东阳*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 饱和 密度 损耗 磁铁 材料 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及制备方法,尤其是指一种高饱和磁通密度低损耗软磁铁氧体材料及制备方法。

背景技术

MnZn铁氧体广泛用于电子、通讯领域作为电源变压器材料。传统的开关电源变压器的工作温度一般为60~100℃,工作频率为10~100kHz。为了降低铁氧体器件在变压器工作温度范围的磁心损耗,到目前为止进行了添加剂的加入、元素取代和优化工艺条件等各种研究,以降低铁氧体磁心在变压器工作温度范围的损耗,如中国发明专利公开CN1402266、CN1492453、CN1896032、CN1286237等。随着开关电源向小型化、节能化方向发展,其工作频率向高频方向发展,如已经开发出工作频率为500kHz~1MHz的低损耗铁氧体材料,如中国发明专利公开CN1503280、CN101004962等。

由于变压器本身产生的热量以及高工作温度环境,如汽车发动机周围的电子元器件,实际变压器磁心的工作温度常常更高,在80~120℃范围。这就要求铁氧体材料在这一温度范围不但磁心损耗低,而且饱和磁通密度高,已实现变压器在上述工作温度范围的小型化和高效化。

在已经公开的现有技术中,为降低铁氧体的损耗,材料组成中ZnO的含量通常大于9mol%。但在上述变压器工作温度范围不能实现材料的高饱和磁通密度的要求。同时为了进一步降低材料的损耗,常常添加SnO2或TiO2 成分,由于它们为非磁性杂质,会使铁氧体材料的饱和磁通密度降低百分 之几。

中国发明专利公开CN1224224和CN1627455公布了一种高Bs铁氧体材料,通过把Fe2O3的含量限制在53~55mol%、ZnO的含量限制在6.5~9.5mol%范围,实现了材料的高温高Bs。但在添加剂中没有有关加入NaCl的任何内容,也没有对1000℃至保温温度的烧结工艺加以说明,所以不同于本发明。

中国发明专利公开CN1294099、CN1404076和CN 1649039公布了一种铁氧体,通过在主配方中加入NiO的方法来提高材料的高温饱和磁通密度。但NiO是贵金属,价格相当昂贵,提高了铁氧体材料的生产成本。

由于以上原因,需要开发一种在高温下饱和磁通密度高、损耗低、成本低的MnZn铁氧体材料。

发明内容

本发明主要是针对现有技术所存在的饱和磁通密度低,损耗大等问题,通过改良成分,提供一种在高温下饱和磁通密度高、损耗低、成本低、能适应现有大生产的高饱和磁通密度低损耗软磁铁氧体材料及制备方法。

本发明同时还简化了生产方法,去除了脱硫等工序,提供了一种采用温度控制提高性能的高饱和磁通密度低损耗软磁铁氧体材料的制备方法。

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:高饱和磁通密度低损耗软磁铁氧体材料,其组份为按Fe2O3、MnO、ZnO总量计算的含有53.4~54.6mol%的Fe2O3、2~9mol%的ZnO和37.6~43.4mol%的MnO,并且含有以下一种或几种组合的副成分:

按SiO2计算的含量为150~200ppm的SiO2

按CaCO3计算的含量为600~1200ppm的CaCO3

按ZrO2计算的含量为150~250ppm的ZrO2

按Nb2O5计算的含量为150~200ppm的Nb2O5

按Na2O计算的含量为100~200ppm的Na2O,

以上副成分的含量为相对于Fe2O3、MnO、ZnO的总量以重量百分比计算。

上述高饱和磁通密度低损耗软磁铁氧体材料,其在100℃下,测试条件为1194A/m,50H时,饱和磁通密度在425~440mT,在100℃下,测试条件为100kHz,200mT时,损耗在600~750kW/m3

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