[发明专利]一种锰锌铁氧体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及软磁材料相关技术领域，尤其是指一种锰锌铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

软磁铁氧体的特点是：饱和磁通密度低，磁导率低，居里温度低，中高频损耗低，成本低。前三个低是它的缺点，限制了它的使用范围，现在(21世纪初)正在努力改进。后两个低是它的优点，有利于进入高频市场，现在(21世纪初)正在努力扩展。磁导率是软磁铁氧体的弱项。现在(21世纪初)国内生产的产品一般为10000左右。国外TDK公司的H5C5，Philips公司的3E9，分别达到30000和20000。

软磁材料广泛应用于网络通信设备如网络隔离变压器、网络滤波器等方面，但有些特殊场合需考虑极其严格的应用环境的要求，其工作温度范围在-55℃～125℃之间，要求软磁材料在这宽温范围内磁导率比较稳定。而现有的软磁材料，当工作温度范围在-55℃～125℃之间，其磁导率并不稳定。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种在宽温范围内磁导率平缓波动的锰锌铁氧体材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锰锌铁氧体材料，包括主配方和辅助成分，所述的主配方包括Fe₂O₃、ZnO和MnO，其中主配方以氧化物计的摩尔百分比进行配料，其含量如下：Fe₂O₃为51.5～53.5mol％，ZnO为18～22mol％，MnO为24.5～30.5mol％；所述的辅助成分包括CaO、Nb₂O₅、ZrO₂、Co₂O₃、WO₃中的一种或组合。

作为优选，所述辅助成分以重量百分比进行配料，其含量如下：CaO为400～1000ppm，Nb₂O₅为100～600ppm，ZrO₂为100～800ppm，Co₂O₃为1000～4000ppm，WO₃为100～300ppm。

此外，本发明还提供了上述锰锌铁氧体材料的制备方法，具体操作步骤如下：

(1)配料：分别取主配方以氧化物计的摩尔百分比，辅助成分以重量百分比进行配料；

(2)球磨：用V形混料器干式强混；

(3)振磨：采用振磨机振磨；

(4)预烧：采用空气窑直接对粉料进行预烧；

(5)砂磨：采用循环式砂磨机进行砂磨；

(6)造粒成型：采用造粒机进行造粒，然后采用全自动干压机进行成型；

(7)烧结：采用烧结炉进行烧结，并用N2保护进行烧结，然后在平衡气氛中冷却，制备所得锰锌铁氧体材料。

通过上述制备方法，使得制备所得的锰锌铁氧体材料，在其工作温度范围为-55℃～125℃之间时，磁导率比较稳定。

作为优选，在步骤(2)中，混料的时间为0.5～1小时。

作为优选，在步骤(3)中，振磨时间0.4～1小时。

作为优选，在步骤(4)中，预烧温度为900～1100℃，预烧时间为1～5小时。

作为优选，在步骤(5)中，砂磨时间为0.5～4小时，其中料∶球∶水的比例为0.8～1.2∶0.8～1.2∶0.55～0.65，经砂磨后的粉料平均粒度为0.8～1.4um。

作为优选，在步骤(6)中，造粒时入口温度为250～290℃，出口温度为110～150℃，成型时毛坯密度为2.5～3.6g/cm³，尺寸公差控制在±0.1mm。

作为优选，在步骤(7)中，烧结温度为1220～1420℃，烧结时间为2～6小时。

作为优选，制备所得的锰锌铁氧体材料用测试仪进行磁导率性能的测试，在f＝10KHz、B≤0.25mT条件下，在工作温度为-55℃～125℃的宽温范围内，磁导率μi为2400～4000。

本发明的有益效果是：通过该制备方法制备所得的锰锌铁氧体材料，在宽温范围(-55℃～125℃)内，磁导率均在2400-4000之间平缓波动。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1：