[发明专利]一种宽温低损耗功率锰锌铁氧体及其制备方法

权利要求书

1.一种宽温低损耗功率锰锌铁氧体，在0℃~140℃温度范围内、10kHz~300kHz频率范围内，具有优良的功率损耗P_cv，用于电源适配器、开关电源、充电器、LED驱动电源中，能有效降低设备损耗，提高电源平均效率和空载效率，满足应用于恶劣环境条件下的需求，其包括主成分和副成分，主成分为：氧化铁、四氧化三锰和氧化锌；其特征在于，所述主成分以各自标准物计的含量如下：

Fe₂O₃：52.5mol%~53.5mol%，

ZnO：8.0mol%~10.0mol%，

其余为Mn₃O₄；

所述副成分包括碳酸钙、五氧化二铌、氧化铋和氧化钴，相对所述主成分总量，所述副成分以其各自标准物CaCO₃、Nb₂O₅、Bi₂O₃和Co₂O₃计的总含量为0.05wt%~0.75wt%。

2.如权利要求1所述的宽温低损耗功率锰锌铁氧体，其特征在于：相对所述主成分总量，所述副成分碳酸钙、五氧化二铌、氧化铋和氧化钴以其各自标准物CaCO₃、Nb₂O₅、Bi₂O₃和Co₂O₃计的含量分别为：CaCO₃：0.03 wt%~0.1 wt%，Nb₂O₅：0.005 wt%~0.05 wt%，Bi₂O₃：0.01 wt%~0.1 wt%，Co₂O₃：0.15 wt%~0.5 wt%。

3.如权利要求1或2所述的宽温低损耗功率锰锌铁氧体，其特征在于，在10kHz~500kHz、10mT~100mT范围条件下具有低的功率损耗，300kHz功率损耗因子小于5×10^-6。

4.一种如权利要求1所述的宽温低损耗功率锰锌铁氧体的制备方法，其特征在于，依次包括混合、预烧、粉碎、造粒、压制和烧结步骤，其中：

⑴混合：按主成分配比配料，一起进行干法混合；所述主成分以各自标准物计的含量为：Fe₂O₃：523.5mol%~53.5mol%，ZnO：8.0mol%~10.0mol%，其余为Mn₃O₄；

⑵预烧：将主成分料浆喷雾干燥后加入回转窑中进行预烧，预烧温度控制在850℃~1000℃，预烧时间为30~90分钟，预烧气氛氧分压P_O2为20~35%；

⑶粉碎：在上步预烧得到的主成分预烧料中加入副成分后进行湿法粉碎，粉碎时间为60~120分钟，粉碎后料浆粒径控制在0.8~1.2μm；所述副成分以其各自标准物CaCO₃、Nb₂O₅、Bi₂O₃和Co₂O₃计的总含量为0.075wt%~0.18wt%；

⑷造粒：在上步的料浆加入相当于料浆重量的1.5%的PVA溶液，采用喷雾造粒，得到颗粒料；所述PVA溶液的含量为7.5%-20%；

⑸压制：将上步的颗粒料采用粉末成型机压制得到坯件，坯件的压制密度控制在3.0±0.2g/cm³；

⑹烧结：将上步得到的坯件在钟罩炉中烧结，升温速率控制在1.25~3℃/分钟，在900℃到烧成温度实行致密化控制，控制氧含量低于1%，烧结温度控制在1260℃~1280℃，保温段氧含量控制在5.0%~7.5%，保温3~5小时，降温速率控制在1.25~2℃/分钟。

5.如权利要求4所述的宽温低损耗功率锰锌铁氧体的制备方法，其特征在于，在粉碎步骤⑶中，所述副成分碳酸钙、五氧化二铌、氧化铋和氧化钴以其各自标准物CaCO₃、Nb₂O₅、Bi₂O₃和Co₂O₃计的含量分别为：CaCO₃：0.03 wt%~0.1 wt%，Nb₂O₅：0.005 wt%~0.05 wt%，Bi₂O₃：0.01 wt%~0.1 wt% ，Co₂O₃：0.15 wt%~0.5 wt%。