[发明专利]一种贫铁配方的MnZn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MnZn铁氧体材料，尤其涉及一种具有较高电阻率、较低高频损耗同时具有较高饱和磁感应强度和较高居里温度等优异综合性能的铁氧体材料及其制备方法，属于氧化物磁性材料技术领域。

技术背景

随着电子信息工业的迅速发展，电子设备向轻薄化、集成化、智能化和多功能化方向发展，高性能软磁材料需求激增，世界各大磁性材料生产公司均投入巨资争相研制、开发和生产高性能软磁材料。软磁材料中用量最大、应用最广泛的是软磁铁氧体材料，而在软磁铁氧体生产和使用中占主导地位的是MnZn铁氧体，用它制成的磁芯被广泛应用于通信、广播、电视、自动控制、航天技术、计算机技术、电子设备及其它IT产业中的各种类型的电感器、变压器、扼流圈、抑制器和滤波器等器件。与NiZn铁氧体相比，MnZn铁氧体电阻率相对较低、损耗较大。这是由于一般的MnZn铁氧体组分中，Fe₂O₃的摩尔比均超过50％，而成为所谓的富铁组成。当其在还原气氛中烧结、冷却时，在尖晶石结构中，便存在对铁氧体导电性产生很大贡献的Fe²⁺，Fe²⁺-Fe³⁺间的电子跳跃传导使得电阻率急剧降低。若能与NiZn铁氧体一样，在MnZn铁氧体中，设计Fe₂O₃的摩尔比小于50％的贫铁配方，就有可能抑制Fe²⁺的生成，从而抑制电阻率的下降，大大降低MnZn铁氧体材料的在高频下的涡流损耗。然而，单纯降低配方中的Fe₂O₃含量会降低MnZn铁氧体的饱和磁感应强度、起始磁导率和居里温度等磁性参量。

发明内容

本发明针对现有MnZn铁氧体存在的电阻率相对较小、高频损耗相对较大的缺点提供一种具有较高电阻率、较低高频损耗同时具有较高饱和磁感应强度和较高居里温度等优异综合性能的贫铁配方MnZn铁氧体及其制备方法。

本发明的上述技术问题主要通过下述技术方案得以解决的：一种具有较高电阻率、较低高频损耗同时具有较高饱和磁感应强度和较高居里温度等优异综合性能的贫铁配方MnZn铁氧体磁性材料，该MnZn铁氧体磁性材料由主成分和辅助成分制成。

其中所述的主成分及摩尔百分比按氧化物计算为：

Fe₂O₃：45～49mol％；

MnO：31.7～34.5mol％；

剩余为ZnO；

辅助成分及摩尔百分比按氧化物计算为：

SnO₂：0.1～0.5wt％；

ZrO₂：0.1～0.5wt％。

本发明的主成分控制在45～49摩尔百分比的Fe₂O₃，31.7～34.5摩尔百分比的MnO，剩余为ZnO。贫铁的主配方通过降低铁含量来减少最终铁氧体中Fe²⁺离子的含量，从而减弱了Fe³⁺和Fe²⁺之间电子的跃迁，提高了电阻率，降低了高频涡流损耗。