[发明专利]一种宽温低损耗MnZn铁氧体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及软磁铁氧体材料领域，具体涉及一种MnZn铁氧体材料及其制备方法，尤其涉及一种宽温低损耗MnZn铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

伴随着便携式移动电子设备的普及，多媒体通信、数字网络的高速发展，以及电磁兼容和抗电磁干扰等领域的需求，目前对功率MnZn铁氧体材料提出了更高更新的要求。随着电子元器件的节能化，希望功率MnZn铁氧体在宽温段的损耗越低越好。宽温低损耗MnZn铁氧体的制备，除选用合适的主配方设计外，合适的微量添加物也是十分重要的。

中国专利申请（CN200710019717.0）、（CN201110095323.X）、（CN201210041753.8）、（CN201210222035.0）、（CN201110260074.5）等通过选择主配方组成、添加剂设计和组合来实现MnZn铁氧体宽温段的低损耗，但没有对TiO₂、SnO₂和Co₂O₃的按比例组合添加进行详细研究。现有的组合添加对宽温段的损耗降低不够显著。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种宽温低损耗MnZn铁氧体材料及其制备方法，经过该方法得到的MnZn功率铁氧体，其损耗能够得到较大幅度的改善，并可实现较宽温度范围内的低损耗。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种宽温低损耗MnZn铁氧体材料，由主成分和副成分组成，所述主成分及含量以氧化物计算为： Fe₂O₃ 52.4～54.3mol%、ZnO 2～13mol％和MnO余量；按主成分总重量计的副成分为：SiO₂ 100～250ppm、CaCO₃ 150～1500ppm、Nb₂O₅ 50～500ppm、TiO₂ 200～1500ppm、SnO₂ 200～5000ppm和Co₂O₃ 3000~5000ppm。

在本发明一个较佳实施例中，所述的副成分TiO₂、SnO_2、Co₂O₃的含量以氧化物计算其比例为：1：1~4：5~7。

在本发明一个较佳实施例中，所述的副成分TiO₂、SnO_2、Co₂O₃的含量以氧化物计算其比例为：1：3：6。

本发明采用的另一个技术方案是：提供一种宽温低损耗MnZn铁氧体材料的制备方法，所述的制备方法依次包括下述步骤：

（1）称取主成分原料进行湿式混合，得到粉料，

（2）将步骤（1）得到的粉料进行预烧，得到预烧料，

（3）在步骤（2）得到的预烧料中加入副成分原料进行湿式砂磨处理，得到料浆，

（4）在步骤（3）得到的料浆中加入粘结剂进行喷雾造粒并成型，得到成型体，

（5）将步骤（4）得到的成型体在控制氧分压的条件下、于保温温度下烧结，然后在氮气保护下冷却至室温，其中：烧结分为第一升温阶段和第二升温阶段，所述第一升温阶段先以2℃/分钟的升温速率由室温升高到700℃，再以1℃/分钟的升温速率由700℃升高到1200℃，所述第二升温阶段由1200℃升高到保温温度。

在本发明一个较佳实施例中，所述的保温温度为1250～1350℃，烧结时间为0.5～8小时。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一升温阶段从700℃升高到1200℃和所述第二升温阶段从1200℃升高到保温温度时的氧分压浓度为1.5%以下。

本发明的有益效果是：本发明通过限制材料主成分、副成分组成，特别是副成分TiO₂、SnO_2、Co₂O₃的含量和比例，配合适当的烧结工艺，实现了所提供的铁氧体磁芯，在25℃~120℃温度范围内的损耗在350 kW/m³以下（测试条件：100kHz/200mT）。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：