[发明专利]一种低压低温烧结制备的功率镍锌铁氧体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低压低温烧结制备的功率镍锌铁氧体及其制备方法。在坯件烧结时，采用的气压为1～100Pa，烧结温度为750～930℃，保温时间1～8h，得到所述功率型镍锌铁氧体材料。本发明还对功率型镍锌铁氧体的主成分和副成分进行优化，通过限定主成分的含量、副成分的种类及含量，所述功率型镍锌铁氧体材料的主成分按摩尔百分比计为Fe₂O₃47.5％～55.5％，NiO17％～27.5％，ZnO16％～26％，CuO7％～13％；所述功率型镍锌铁氧体材料的副成分根据主成分的总质量进行添加，在以下氧化物中添加4～7种：CoO0.02～0.12wt％，CaCO₃0.05～0.35wt％，BaO0.02～0.05wt％，V₂O₅0.02～0.08wt％，Bi₂O₃0.05～0.3wt％，SnO₂0.05～0.2wt％，GeO₂0.02～0.2wt％，可获得具有较高磁导率、较低功率损耗、的功率型镍锌铁氧体。

技术领域

本发明属于软磁铁氧体技术领域，具体涉及一种低压低温烧结制备的功率镍锌铁氧体及其制备方法。

背景技术

软磁铁氧体是一种应用广泛的软磁材料，主要制成磁芯用于各种电感器、变压器、滤波器和扼流圈的制造，广泛应用在现代电子信息、通讯、交通等领域。在软磁铁氧体中，镍锌铁氧体具有应用频率高、电阻率高等优势，受到广泛关注。

由于变压器的磁芯大小与他的工作频率的平方成反比，频率越高磁芯越小，那么提高工作频率就可以大大减小电源的重量和体积。随着电子设备小型化、便携化、高效化的发展，对高频镍锌功率铁氧体的需求也愈发急迫。

目前的镍锌铁氧体材料制备技术中，氧化物陶瓷烧结法是应用最为广泛的方法。虽然该方法具有适应工业大批量生产、工艺流程简单等优点，但同样存在着生产过程能耗较高、烧结工艺时间较长等缺点。本发明中，采用低于标准大气压的低压烧结，可以有效促进坯件中的气孔被排出，烧结产品可获得优异的致密度。同时，可以有效降低镍锌铁氧体烧结时所需的温度，缩短工艺时长，降低生产过程中的能源消耗，不仅可以获得磁性能优异的镍锌铁氧体材料，降低生产成本，提高生产效益，还符合绿色发展的要求。

发明内容

本发明针对镍锌铁氧体生产过程中现存的能耗较高、烧结工艺时间较长的缺点，提供了一种运用低压低温烧结制备的功率镍锌铁氧体及其制备方法。

本发明的技术方案为：

一种功率型镍锌铁氧体材料，所述功率型镍锌铁氧体材料的主成分按摩尔百分比计为Fe₂O₃47.5％～55.5％，NiO17％～27.5％，ZnO16％～26％，CuO7％～13％；所述功率型镍锌铁氧体材料的副成分根据主成分的总质量进行添加，在以下氧化物中添加4～7种：CoO0.02～0.12wt％，CaCO₃0.05～0.35wt％，BaO0.02～0.05wt％，V₂O₅0.02～0.08wt％，Bi₂O₃0.05～0.3wt％，SnO₂0.05～0.2wt％，GeO₂0.02～0.2wt％。

一种低压低温烧结制备功率型镍锌铁氧体材料的方法包括如下步骤：

1)将主成分按比例称重、混匀，经一次球磨磨至所需粒度，得到原始料；

2)将原始料在空气气氛中进行预烧，得到预烧料；

3)在预烧料中添加副成分，经二次球磨磨碎至所需粒度，添加粘合剂与脱模剂进行造粒和成型，得到坯件；