[发明专利]一种宽温功率铁氧体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料相关技术领域，尤其是指一种宽温功率铁氧体及其制造方法。

背景技术

在宽温MnZn功率铁氧体材料方面，国外比较典型的有日本TDK公司的PC95和Philips的3C97材料。这两种材料各有侧重点，PC95材料注重25℃～100℃的损耗，而3C97注重60℃～120℃的损耗。这两种材料的共同点是Bs偏低。

传统的宽温材料的制备方法主要有Co₂O₃和SnO₂或TiO₂联合添加来实现MnZn铁氧体材料宽温，或者进行热处理来实现MnZn铁氧体材料宽温的目的。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种在25℃～140℃氛围内低损耗且满足制造出的器件小型化和高效率的宽温功率铁氧体及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种宽温功率铁氧体，由主配方和添加剂组成，所述的主配方为69.7～69.9wt％的Fe₂O₃，6～6.6wt％的ZnO，其余为Mn₃O₄；所述的添加剂成分包括CaCO₃、ZrO₂和Co₂O₃。

研究发现，CaCO₃和ZrO₂的加入，能显著降低宽温功率铁氧体材料的损 耗，而Co₂O₃的加入能实现宽温功率铁氧体材料宽温的目的；对于主配方中的Fe₂O₃要严格控制成分含量，其与Co₂O₃的联合使用，不仅能实现宽温功率铁氧体材料宽温的目的，还能实现宽温功率铁氧体材料低损耗和高Bs的目的，这与传统的Co₂O₃和SnO₂或TiO₂联合添加或热处理来实现宽温的技术路线有着显著的区别，是本发明的创新点。

作为优选，所述添加剂成分含量如下：CaCO₃：0.04～0.08wt％，ZrO₂：0.02～0.04wt％，Co₂O₃：0.45～0.55wt％。

作为优选，所述的宽温功率铁氧体在25℃～140℃的温度范围内，在100kHz、200mT条件下的损耗Pcv为：

25℃功耗＜300kW/m³，

60℃功耗＜310kW/m³，

120℃功耗＜320kW/m³，

140℃功耗＜360kW/m³。

作为优选，所述的宽温功率铁氧体在25℃～140℃的温度范围内，在1194A/m、50Hz条件下的Bs为：

25℃的Bs＞540mT，

100℃的Bs＞430mT。

此外，本发明还提供了上述宽温功率铁氧体的制造方法，具体操作步骤如下：

(1)配料：根据比例称取主配方原料并进行混合；

(2)一次磨砂：按照一定料球水的比例进行一次磨砂；

(3)预烧：将上述一次磨砂后混合均匀的料进行预烧；

(4)二次磨砂：将上述预烧料加入按比例称取的添加剂后，按照一定料水的比例进行二次磨砂；

(5)压制成型：进行喷雾造粒，然后成型，压制成标环；

(6)烧结：将标环进行烧结，得到所要的宽温功率铁氧体。

本发明中，通过上述宽温功率铁氧体的制备工艺显著降低宽温功率铁氧体材料在25℃～140℃的损耗。

作为优选，在步骤(2)的一次磨砂工艺中，料球水的比例为1∶6∶1.5，一次砂磨的时间为60分钟。

作为优选，在步骤(3)的预烧工艺中，预烧温度为930℃，保温时间为3小时。

作为优选，在步骤(4)的二次磨砂工艺中，料球水的比例为1∶6∶1.5，二次砂磨的时间为180分钟。

作为优选，在步骤(5)的压制成型工艺中，将喷雾料在8MPa下加压成25*15*8的标环。

作为优选，在步骤(6)的烧结工艺中，标环在1310℃下烧结。