[发明专利]一种宽温MnZn功率铁氧体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于MnZn功率铁氧体材料领域，具体涉及一种在宽温条件下实现低损耗特性的宽温MnZn功率铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

目前电子元器件都朝小型化轻量化发展，对核心部件铁氧体磁芯提出了更高的要求，要求有更低的损耗和更高的传输效率。针对节能减排的政策取向，不仅要求电子元器件在工作温度点有低的损耗特性，在器件待机时也能最大限度的降低损耗，节约能源。 

国外TDK公司研制开发了PC95材料，Philips公司开发了3C96材料。虽然日本TDK公司公布了PC95材料，把25℃-100℃的损耗压得比较低，但该材料的应用主要还是降低待机损耗的，不适合长期在100℃或更高温度下工作。虽然Philips公司公布了3C96材料，但该材料不关注25℃等低温状态下的功耗，注重100℃的损耗，但没有关注120℃和140℃的功耗。所以这两类材料都不利于温度高于100℃的环境下工作。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺点和不足，本发明的目的首先是提供一种宽温MnZn功率铁氧体材料，使其在25℃～140℃范围内具有低损耗特性，第二个目的是提供所述功率铁氧体材料的制备方法。

为实现本发明的目的，发明人提供下述技术方案：

一种宽温MnZn功率铁氧体材料，由主成分和辅助成分组成，其中，主成分及含量以氧化物计算为：Fe₂O₃为52.1～52.6mol％、ZnO为9～11.5mol％、MnO余量；按主成分原料总重量计的辅助成分以氧化物计算为：CaCO₃、ZrO₂、Nb₂O₅、SnO₂和Co₂O₃，且Co₂O₃原料必须大于0.35wt%。

研究发现，CaCO₃、Nb₂O₅和ZrO₂的加入，能提高晶界的电阻率，降低材料的功耗，SnO₂的加入，能提高晶粒内部的电阻率，Co₂O₃的加入能降低材料的磁晶各向异性常数K₁,降低材料的磁滞损耗。所以本组添加剂采用的是提高材料的电阻率和降低材料的K₁来实现降低损耗的目的。

对于主成份Fe₂O₃、ZnO和MnO要加以控制，需要落在Fe₂O₃为52.1～52.6mol％、ZnO为9～11.5mol％、MnO余量的范围内。如果Fe₂O₃含量超过了本发明范围，会降低材料的电子率，提高材料的K₁值，从而增加材料的涡流损耗和磁滞损耗。

作为优选方案，根据本发明所述的一种宽温MnZn功率铁氧体材料，其中，所述的辅助成分及含量以氧化物计算为：CaCO₃ 0.04～0.06wt%、ZrO₂0.02～0.03wt%、Nb₂O₅ 0.015～0.03wt%、SnO₂ 0.1～0.2wt%和Co₂O₃ 0.35～0.4wt%。

研究发现，Co₂O₃含量大于0.35wt%，能有效降低材料的K₁，降低材料的损耗。

作为优选方案，根据本发明所述的一种宽温MnZn功率铁氧体材料，其中，所述的宽温MnZn功率铁氧体材料在25℃～140℃温度范围内，在100kHz、200mT的条件下的损耗Pcv为：

25℃功耗≤330kW/m³，

60℃功耗≤320kW/m³，

120℃功耗≤400kW/m³

140℃功耗≤450kW/m³。