[发明专利]一种高频低功耗镁掺杂锰锌铁氧体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高频低功耗镁掺杂锰锌铁氧体及其制备方法。该高频低功耗镁掺杂锰锌铁氧体包含主成份和添加剂，主成份化学式为Mn_xZn_yMg_zFe_{3‑x‑y‑z}O₄，所用原料为含元素的氧化物或/和碳酸盐，其中x为0.5～1，y为0～0.5，z为0～0.5，且0.7≤x+y+z≤1.2，添加剂包含碳酸钙、五氧化二钒、氧化锆、五氧化二铌、三氧化二钴为和氧化钛中的一种或多种，还可包含二氧化硅。由本发明获得的镁掺杂锰锌铁氧体降低了锰锌铁氧体在500kHz至5MHz条件下的功耗，并且具有较高的初始磁导率。

技术领域

本发明涉及锰锌软磁铁氧体领域，具体是涉及一种高频低功耗镁掺杂锰锌铁氧体及其制备方法。

背景技术

软磁铁氧体是一种重要的元器件材料，主要应用于各种变压器、电感器、滤波器等领域。相对于合金类软磁，铁氧体拥有较高的电阻率，这使软磁铁氧体的涡流损耗非常低，可以应用在高频条件下。而且铁氧体化学稳定性好，有较高的居里温度，这也是在高频下条件下合金类软磁无法替代铁氧体的原因。

目前市场上用到的软磁铁氧体材料主要有锰锌铁氧体、镍锌铁氧体，由于锰锌铁氧体具有较低的生产成本，所以锰锌铁氧体的应用量占70％以上。随着现代电子技术的快速发展，电子器件逐渐要求小型化，这就要求产品的性能越来越高，尤其是低功耗产品。众所周知，镍锌铁氧体的有较低的功耗被应用于高频条件下，但是作为镍锌铁氧体原料的氧化镍价格昂贵，而锰锌铁氧体原料氧化锰的价格就相对低廉，这时我们就需要降低锰锌铁氧体的功耗来弥补这一缺陷。

发明内容

锰锌铁氧体应用的频率范围一般在1MHz以下，如果频率高于1MHz，其功耗值就变的非常大。锰锌铁氧体的制备方法包括化学共沉淀法、溶胶凝胶法、固相反应法等，固相反应法成本低且适合量产，所以工业上多采用的就是固相反应法。本发明主要从改善配方和制备方法入手降低锰锌铁氧体的功耗，其中优化配方是提高材料性能的重要手段，主要是调节锰元素和锌元素在配方中的摩尔比，或者是掺入其他元素来改善性能，例如镍、镁、铜、铝、钛、镉、铬等，改善了材料的本征特性。

本发明的目的是为了克服背景技术的不足，降低锰锌铁氧体的功耗，为达到本发明的目的，本发明提供了一种高频低功耗镁掺杂锰锌铁氧体，该高频低功耗镁掺杂锰锌铁氧体包含主成份和添加剂，主成份化学式为Mn_xZn_yMg_zFe_3-x-y-zO₄，主成份所用原料为含所需元素的氧化物或/和碳酸盐，其中x为0.5～1，y为0～0.5，z为0～0.5，且0.7≤x+y+z≤1.2。

优选的，添加剂包含碳酸钙、五氧化二钒、氧化锆、五氧化二铌、三氧化二钴为和氧化钛中的一种或多种；更优选的，添加剂中还包含二氧化硅。

进一步优选的，添加剂及其含量为：碳酸钙200～3000ppm、五氧化二钒100～600ppm、氧化锆0～800ppm、五氧化二铌为0～600ppm、三氧化二钴为0～3000ppm、氧化钛为0～1000ppm、二氧化硅为0～400ppm。

本发明还提供了一种高频低功耗镁掺杂锰锌铁氧体的制备方法，该制备方法包含以下步骤：

(1)配料：锰锌铁氧体材料包含主成份和添加剂，主成份化学式为Mn_xZn_yMg_zFe_3-x-y-zO₄，主成份所用原料为含所需元素的氧化物或/和碳酸盐，其中x为0.5～1，y为0～0.5，z为0～0.5，且0.7≤x+y+z≤1.2；

(2)混料：将称取的步骤(1)配料进行湿式球磨混合，再将混合均匀的料浆烘干；

(3)预烧：将步骤(2)中混合均匀的原料放入马弗炉中预烧；