[发明专利]一种抗EMI用锰锌铁氧体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁氧体材料相关技术领域，尤其是指一种抗EMI用锰锌铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

目前，随着电子技术的发展，电子产品、整机等都在往小型化、绿色化方向发展，对高磁导率材料的要求也越来越高。例如，对电感参数的要求相同的变压器，磁性材料的磁导率越高时，变压器的体积可以越小。可见，在电子技术领域，高磁导率的磁性材料的应用和需求较广泛。

随着电子技术的不断发展，尤其是数字技术的飞速发展，世界各国对电子器件的抗电磁干扰(EMI)技术都提出了很高的要求，从而要求作为电子信息领域应用最广泛的软磁铁氧体材料具有很好的抗EMI性能，反应到材料上就是要求材料具有较高的饱和磁感应强度Bs和阻抗Z。另一方面，未来整体电子产品、整机等都在往小型化、绿色化方向发展，这又要求材料具有较高的磁导率，所以国际上一些著名的铁氧体公司都纷纷研究和生产这种高磁导率高阻抗的软磁材料，目前在日本已有多家企业申请了相关的专利。虽然很多公司推出了磁导率为12000的宽频高阻抗材料，但是在某些指标方面基本上都具有短板，比如居里温度较低(低于130℃)或Bs不够高，使得材料的综合性能不够好。目前，高导MnZn铁氧体正朝着高磁导率、宽频、宽温、高居里温度、高Bs、高阻抗、低THD方向综合性发展，目前市场上主导的磁导率10000的锰锌铁氧体有被更高磁导率、综合性能突出的12000高导材料代替趋势，可以更加使电子产品具有小型化、省成本和减少绕线电阻。

为了抢占12000磁导率的市场，各公司在竟相推出综合性能更强的12000磁导率。其中，飞磁公司的3E12材料居里温度Tc≥130℃，常温Bs≈470mT，200kHz磁导率μi还保持在10000，保持率为83％左右。但其高频阻抗相对较低，10匝绕线阻抗ZN(100kHz)≈8Ω/mm、ZN(200kHz)≈17Ω/mm和ZN(500kHz～1000kHz)≈26Ω/mm～27Ω/mm，JFE公司新推出改进型MA120A材料，大幅度改善了频率特性和高频阻抗特性。MA120A材料10kHz磁导率μi达到12000，200kHz磁导率10000，高频阻抗ZN在500kHz～1000kHz达到28Ω/mm～30Ω/mm，居里温度Tc由原来的115℃提升到122℃。综上所述飞磁公司的3E12材料高频阻抗不如JFE的MA120A，而JFE的MA120A的Bs和居里温度Tc不如飞磁的3E12。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种高阻抗系数和高磁导率的抗EMI用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：

一种抗EMI用锰锌铁氧体材料，由主成份和辅助成份制备获得，所述主成份组成为：氧化铁为50.5-52.5mol％、氧化锌为18.5-20.5mol％、其余为氧化锰；所述辅助成份组成为：碳酸钙50-300ppm、氧化铋100-400ppm、氧化钼100-500ppm、五氧化二铌为0-200ppm、氧化钛为50-500ppm。

本发明还提供了一种抗EMI用锰锌铁氧体材料的制备方法，具体操作步骤如下：

(1)混料：按照主成份相应的百分含量称量，并通过球磨进行混匀，料浆进行喷雾干燥获得粉料；

(2)预烧：粉料于箱式电阻炉中预烧；

(3)称取辅料：按辅助成份占预烧料总重量的百分比称量辅料；

(4)二次球磨：对添加了辅料的预烧料进行二次球磨；

(5)造粒：二次球磨后的料浆进行喷雾造粒；

(6)成型：对喷雾造粒后的粉料进行压制成型；

(7)烧结：烧结设备为能严格控制气氛的钟罩炉进行烧结处理。

通过主成份与辅助成份的配比，以及通过相匹配的操作步骤，制备而成的抗EMI用锰锌铁氧体材料具体性能参数为：在0.25V，10kHz条件下，磁导率μi≥12000；200kHz时，磁导率μi≥10000；在0.5V，频率在100KHz时，阻抗系数Z_N≥8.0Ω/mm；200KHz时，阻抗系数Z_N≥17.0Ω/mm；0.6～1MHz范围内，阻抗系数Z_N≥30.0Ω/mm；在25℃时，饱和磁感应强度Bs≥440mT；在100℃时，饱和磁感应强度Bs≥260mT；居里温度Tc≥130℃。

作为优选，在步骤(1)中，球磨时间为30min。

作为优选，在步骤(2)中，预烧温度为700℃～1000℃，保温时间为2h。