[发明专利]一种镁锌软磁铁氧体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及软磁铁氧体领域，更具体的说，涉及一种镁锌软磁铁氧体及其制备方法。

背景技术

软磁铁氧体属于亚铁磁性材料，其磁性来源于被氧原子隔开的磁性金属离子间的超交换作用。目前，软磁铁氧体中应用最多的是锰锌铁氧体和镍锌铁氧体。锰锌铁氧体具有高饱和磁感应强度和磁导率、在低频阶段损耗较低等优点，但同时也具有电阻率低，烧结时需要气氛保护的缺点。镍锌铁氧体的电阻率比锰锌铁氧体的高3-8个数量级，更加适合高频阶段使用，高频损耗小，特别适用于高频1-300MHz，同时烧结时不需要气氛保护，然而，镍锌铁氧体的组分之一的镍的价格相当贵，致使镍锌铁氧体的价格比较贵。

中国发明专利(公开号：CN1814839)公开了一种镁锌系铁氧体及其制备方法，包括主成分和副成分，所述主成分包括氧化铁、氧化锌和氧化镁，所述主成分以各自标准物计的摩尔百分比含量是：Fe₂O₃为47.5mol％～52.3mol％，ZnO为23mol％～27mol％，MgO为21mol％～25.8mol％，所述副成分包括锰氧化物、铜氧化物。该本发明提供的镁锌系铁氧体低成本、电磁性能类似镍锌系铁氧体，并且具有强的浸锡防爆裂性能。然而，该镁锌系铁氧体的预烧温度(850-1000℃)和烧结温度(1050-1200℃)仍然较高，不利于保证产品稳定性和节能降耗，而且初始磁导率较低。

发明内容

本发明为解决现有技术中软磁铁氧体在高频使用下损耗较高或者成本较高的问题，提供一种与镍锌软磁铁氧体的性能相近、但成本相对较低的镁锌软磁铁氧体。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种镁锌软磁铁氧体，所述镁锌软磁铁氧体包括主成分和副成分，所述主成分为氧化铁、氧化锌、氧化镁、氧化铜，所述副成分包含三氧化二铋、五氧化二钒；以镁锌软磁铁氧体的总重量为基准，所述主成分中各组份的含量为：

氧化铁     68.92wt％-70.59wt％；

氧化锌     16.03wt％-18.52wt％；

氧化镁     8.07wt％-9.83wt％；

氧化铜     3.62wt％-3.86wt％；

所述副成分中各组分的含量为：

三氧化二铋 0.1wt％-0.3wt％；

五氧化二钒 0.1wt％-0.3wt％。

优选地，所述副成分还含有氧化钴和碳酸钙；以镁锌软磁铁氧体的总重量为基准，所述氧化钴的含量为0.05wt％-0.3wt％，所述碳酸钙的含量为0.03wt％-0.10wt％。

本发明解决技术问题的主要原理是：在主成分中加入氧化铜能够降低预烧和烧结温度，并且在副成分中加入有三氧化二铋、五氧化二钒，三氧化二铋、五氧化二钒作为烧结时的助溶剂，配合氧化铜能够进一步降低材料的烧结温度，使材料的稳定性更好。进一步地，在副成分中还加入有氧化钴和碳酸钙掺杂，通过离子代替，能够调整材料的离子排列组合特性，进而改变材料的电磁特性，能够降低材料在高频下的损耗。

本发明还提供了一种上述镁锌软磁铁氧体的制备方法，包括下述步骤：

1)、配料：按比例称取镁锌软磁铁氧体的原料，所述原料包含：氧化铁68.92wt％-70.59wt％；氧化锌16.03wt％-18.52wt％；氧化镁8.07wt％-9.83wt％；氧化铜3.62wt％-3.86wt％；三氧化二铋0.1wt％-0.3wt％；五氧化二钒0.1wt％-0.3wt％；

2)、第一次球磨：将上述原料进行球磨得到混合粉末；

3)、预烧结：将上述混合粉末置于预烧炉中进行预烧结；

4)、第二次球磨：将预烧结后的物料再进行球磨得到混合粉料；

5)、成型：将上述混合粉料进行造粒，得到的粒料压制成生坯，烧结生坯得到所述镁锌软磁铁氧体。

优选地，所述镁锌软磁铁氧体的原料还包含氧化钴和碳酸钙，所述氧化钴和碳酸钙在第二次球磨时加入，以所述原料的总重量计，氧化钴的含量为0.05wt％-0.3wt％，碳酸钙的含量为0.03wt％-0.10wt％。

优选地，所述第一次球磨将原料置于干式球磨机中进行混合，混合4-6小时后出料，放入匣钵中；所述第二次球磨时，将经过预烧结的物料置于球磨机中球磨1-3小时，再加入氧化钴和碳酸钙继续球磨，球磨8-10小时后出料，用150-200目的筛去除粗粉后得到混合粉末。