[发明专利]一种高频细晶粒软磁铁氧体磁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，具体涉及一种高频细晶粒软磁铁氧体磁体材料及其制备方法。

背景技术

软磁铁氧体是一种具有高磁导率、高电阻率和低损耗特性的材料，因而在变压器、电感器、开关电源、通讯设备、滤波器、计算机电子整流器等领域得到广泛应用。随着信息产业技术的迅猛发展以及电子设备制造技术的不断更新和完善，磁芯元器件市场对高性能开关电源用高频低功耗材料的需求量将越来越大。软磁铁氧体在交变场下的损耗基本上可以分为三种：磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗等，软磁铁氧体材料在制造过程中，通常采用掺杂来改进材料的频率特性，以减小其电导率和涡流损耗，并使之形成合适的微观结构。因其生产时所需的原材料纯度要求高，在粉料的制备上采用的是喷雾焙烧生产工艺，但是其设备投资大、生产成本高，在国内很难实现大规模生产，为了解决国内市场对软磁铁氧体材料的需求，迫切需要研究出一种制备工艺简单、成本低，性价比高的软磁铁氧体材料的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高频细晶粒软磁铁氧体磁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：

一种高频细晶粒软磁铁氧体磁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50-57、氧化锌0-13、氧化锰30-50、氧化亚镍2-4、氧化锗0.2-0.6、硼化钒0.2-0.5、羰基铁粉0.3-0.4、氯化聚乙烯6-10、碳粉0.4-1、木质素磺酸钠1-2、有机硅树脂6-9、去离子水适量；

本发明所述一种高频细晶粒软磁铁氧体磁体材料及其制备方法，由以下具体步骤制成：

（1）将三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、氧化亚镍、碳粉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在800-1000°C进行预烧，预烧时间为2-3h；

（3）将步骤（2）所得的粉料按质量比添加氧化锗、羰基铁粉和硼化钒，并进行第二次球磨，粒径控制在1.5-3微米；

（4）将有机硅树脂用3-6倍重量份的六甲基二硅氧烷稀释，将步骤（3）所得的粉体加到有机硅树脂溶液中，经机械搅拌混合，箱式干燥炉干燥后，加入其余剩余的成分搅拌分散均匀；

（5）将步骤（4）得到的粉体注入模具中，使用热压成型机，压制成固定形状即可。

本发明的优点是：本发明添加碳粉进行预烧，增加了粉料的表面粗糙度，增大了与有机硅树脂的接触面积，从而增强了坯体的致密性、平整性和绝缘性，降低了损耗，采用热压成型的工艺，操作简单，方便，降低了资源的浪费且满足了常规抗电磁干扰的需求，添加的羰基铁粉增强了添加物与铁氧体的相容性，并且提高了材料的磁性，添加的氧化锗能够形成液相烧结，降低气孔率，增大材料密度的作用，添加的硼化钒具有使晶粒细化，降低晶界和晶粒内的气孔率，并且还增强了坯件的硬度，提高耐磨性，本发明的制备工艺简单、成本低，性价比高，为国内大规模生产软磁铁氧体材料提供了新的制备方法。

具体实施方式

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

一种高频细晶粒软磁铁氧体磁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56、氧化锌12、氧化锰41、氧化亚镍3、氧化锗0.4、硼化钒0.3、羰基铁粉0.3、氯化聚乙烯10、碳粉1、木质素磺酸钠1.2、有机硅树脂9、去离子水适量；

本发明所述一种高频细晶粒软磁铁氧体磁体材料及其制备方法，由以下具体步骤制成：

（1）将三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、氧化亚镍、碳粉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在1000°C进行预烧，预烧时间为3h；

（3）将步骤（2）所得的粉料按质量比添加氧化锗、羰基铁粉和硼化钒，并进行第二次球磨，粒径控制在2微米；

（4）将有机硅树脂用5倍重量份的六甲基二硅氧烷稀释，将步骤（3）所得的粉体加到有机硅树脂溶液中，经机械搅拌混合，箱式干燥炉干燥后，加入其余剩余的成分搅拌分散均匀；

（5）将步骤（4）得到的粉体注入模具中，使用热压成型机，压制成固定形状即可。

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）：6320±25%；

功率损耗（100Kc、200mT，KW/m3）：553（25±2°C），259（100±2°C）；

饱和磁通密度（mT，100°C）：452；

居里温度（°C）＞248。