[发明专利]一种高频大功率软磁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，具体涉及一种高频大功率软磁铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

软磁铁氧体材料作为一种重要的基础功能材料，广泛用于通讯、传感、音像设备、变压器等电子工业中。随着数字电视机、笔记本电脑的普及，电子设备向轻、薄、小型化发展，这就势必要缩小电源体积，对电源提出了更高、更严格的要求。高频大功率的软磁铁氧体作为电源的材料，能够满足电源材料高的饱和磁强度、低损耗和稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种高频大功率软磁铁氧体材料及其制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：

一种高频大功率软磁铁氧体材料及其制备方法，由下列重量份的原料制成：三氧化二铁50-70、氧化锰28-32、氧化锌14-18、二氧化钛0.3-0.5、碳酸钙0.2-0.4、聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.3、锯末0.4-1、木质素磺酸钠0.02-0.06、有机硅树脂2-4、去离子水适量；

本发明所述一种高频大功率软磁铁氧体材料及其制备方法，由以下具体步骤制成：

（1）将锯末清洗干净后烘干粉碎，再将三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、锯末和去离子水加到球磨机中进行湿法球磨混合均匀，球磨时间为6h；

（2）将步骤（1）所得的粉末置于烧结炉中进行预烧，预烧温度控制在700-800°C，预烧时间为120min；

（3）将二氧化钛和碳酸钙球磨成纳米粉体后和聚乙烯吡咯烷酮、木质素磺酸钠混合，加到混料机中机械搅拌混合均匀，再转移到超声震荡器中，加入适量的去离子水超声分散20-40min得到分散液备用；

（4）将步骤（2）预烧的粉末和步骤（3）中所得的分散液混合搅拌均匀，造粒，采用半干压压制成型，将坯件放入烧结炉中，采用氮气作为保护气体，在烧结温度为1000-1300°C，保温时间为120-180min进行烧结，烧结结束后冷却至室温；

（5）将有机硅树脂用4-6倍重量份的六甲基二硅氧烷稀释，再将步骤（4）的坯件浸渍到有机硅树脂溶液中，浸渍2-3次，每次3-5min，干燥固化后即可。

本发明的优点是：本发明添加锯末进行预烧，增加了软磁铁氧体材料的表面粗糙度，增强了坯料的致密性，采用半干压压制成型，节约资源并环境污染小，在坯件的表面涂覆的有机硅树脂，增强了坯件表面的圆滑、平整性和耐磨性，并降低损耗，添加的二氧化钛能够提高磁导率并改善磁导率温度系数，降低涡流损耗和磁滞损耗的作用，添加的碳酸钙具有使起始磁导率增加，改善频率特性的作用，本发明的软磁铁氧体材料高频大功率，能够满足电源材料高的饱和磁强度、低损耗和稳定性的要求，并且生产成本低、操作简单、耐磨性好，有利于电源材料小型化和高效化的发展。

具体实施方式

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

一种高频大功率软磁铁氧体材料及其制备方法，由下列重量份（公斤）的原料制成：三氧化二铁53、氧化锰30、氧化锌16、二氧化钛0.4、碳酸钙0.4、聚乙烯吡咯烷酮0.2、锯末0.7、木质素磺酸钠0.03、有机硅树脂3、去离子水适量；

本发明所述一种高频大功率软磁铁氧体材料及其制备方法，由以下具体步骤制成：

（1）将锯末清洗干净后烘干粉碎，再将三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、锯末和去离子水加到球磨机中进行湿法球磨混合均匀，球磨时间为6h；

（2）将步骤（1）所得的粉末置于烧结炉中进行预烧，预烧温度控制在800°C，预烧时间为120min；

（3）将二氧化钛和碳酸钙球磨成纳米粉体后和聚乙烯吡咯烷酮、木质素磺酸钠混合，加到混料机中机械搅拌混合均匀，再转移到超声震荡器中，加入适量的去离子水超声分散30min得到分散液备用；

（4）将步骤（2）预烧的粉末和步骤（3）中所得的分散液混合搅拌均匀，造粒，采用半干压压制成型，将坯件放入烧结炉中，采用氮气作为保护气体，在烧结温度为1150°C，保温时间为160min进行烧结，烧结结束后冷却至室温；

（5）将有机硅树脂用5倍重量份的六甲基二硅氧烷稀释，再将步骤（4）的坯件浸渍到有机硅树脂溶液中，浸渍2次，每次5min，干燥固化后即可。

通过上述实施例制得的软磁铁氧体材料的性能数据：

初始磁导率（25±3°C）：5520±25%；

功率损耗（100Kc、200mT，KW/m3）：562（25±2°C），265（100±2°C）；

饱和磁通密度（mT，100°C）：435；

居里温度（°C）＞242。