[发明专利]一种自组装式棒状锰锌铁氧体磁性材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种尖晶石型锰锌铁氧体磁材料及其制备工艺，特别是涉及一种具有自组装式棒状微观形貌的尖晶石型铁氧体及其制备工艺。 

背景技术

MnZn尖晶石铁氧体因具有较大的电阻率、低功耗及高的磁导率广泛应用于电子器件、信息存储及磁共振成像（MRI）等领域制造电感、变压器及偏转线圈等。MnZn铁氧体生产技术的关键在于粉料制作工艺和烧结工艺，而粉体制备尤为重要。目前常用的制粉工艺是氧化物法（如B. Skoyszewska, W. Tokarz, K. Przybylski. Physica C,2003, (387) :290–294.），该法选用高纯Fe₂O₃、Mn₃O₄和ZnO，通过配料、混合、预烧、粗粉碎、细粉碎(加添加剂)、喷雾造粒，可制备优越性能的粉体，此法已达到产业化规模。另一种常用方法是以化学共沉淀为主的湿法工艺（如Amirabadizadeh A, Farsi H, Dehghani M, et al. J. Supercond. Nov. Magn.,2011,25(8): 2763-2765.），采用碳酸盐沉淀剂，将组份金属元素从其混合盐溶液中同时沉淀分离出来，经干燥、煅烧制成烧结活性和成分均匀性俱佳的铁氧体粉末，再经成型和烧结制成铁氧体。由于克服了干法的不足，湿法工艺能生产性能更好的产品。但湿法工艺路线长、条件敏感、稳定性较差，因而造成该工艺不够成熟和未能工业化普及。姚志强等（姚志强，王琴. 磁性材料及器件. 29卷，第1期，1998年，6-9页.）用超临界法制备了10~20nm的MnZn铁氧体纳米晶，并与水热法和共沉淀法进行了比较，发现超临界法所制备的微粉粒度更小，比表面也更小，团聚程度很小。但与水热法相比，反应体系温度和压力更高，对设备的要求更高，投资费用大，生产过程中能耗较高，成本增大。姜继森等（姜继森,杨燮龙.无机材料学报.1998,13(3):415-418）以α-Fe₂O₃、ZnO及NiO粉体为原料，用高能球磨法合成了平均晶粒尺寸为5~20nm的Ni-Zn铁氧体纳米晶，表现为超顺磁性，且发现经800℃热处理后，晶粒长大到约50nm，表现为亚铁磁性。此外，尖晶石型铁氧体的合成方法还有诸如溶胶-凝胶法（如Journal of Sol-Gel Science and Technology. 2011,58(1):70-79.）、微乳液法（如Journal of Applied Physics. 2003,93(10):7489-7491.）、自蔓延高温合成法（如Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2004,283(2-3):364–374.）等等。