[发明专利]高频高能效转换MnZn铁氧体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高频高能效转换MnZn铁氧体，包括摩尔百分含量之和为100%的主体组分和添加组分；制备方法包括主体组分处理；加入添加组分并砂磨；喷雾造粒；制备生坯；烧结成型。本发明一种高频高能效转换MnZn铁氧体的制备方法，通过较低锌含量的配比设计和低温烧结工艺设计，得到了内禀特性优良的MnZn铁氧体材料，其具有高Bs、小晶粒尺寸和高电阻率晶界结构，赋予其高频高转换效能的特点，其在3MHz/10mT的高频率下功耗低于200 kW/m³，弥补了磁导率900～1200之间的高频高能效转换材料的空缺，满足市场对特定材料的需求，创造良好的经济效益。

技术领域

本发明涉及MnZn铁氧体材料制备技术领域，特别是涉及一种高频高能效转换MnZn铁氧体及其制备方法。

背景技术

随着家用电器、开关电源向小型化、高频化的方向发展，作为其核心部件的MnZn软磁功率铁氧体材料研究开发的重点也向小型化、高频化、低损耗化方向发展，市场上各磁性材料专业厂商也开发出多种高频条件下的材料。

但现有的高频MnZn铁氧体的损耗仍较大，因此，仍不能满足频率不断增大的工作环境的要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种高频高能效转换MnZn铁氧体及其制备方法，能够解决现有MnZn铁氧体材料存在的上述问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高频高能效转换MnZn铁氧体，包括：主体组分和添加组分；所述主体组分包括如下摩尔百分含量的成分：Fe₂O₃ 53～55mol%、MnO 37.2～38.5mol%、ZnO 6.5～9.5%，所述主体组分摩尔百分含量之和为100%；所述添加组分包括如下重量百分含量的成分：CaCO₃ 0.05～0.2wt%、SiO₂ 0.005～0.2wt%、Nb₂O₅ 0～0.05wt%和Ta₂O₅ 0.05～0.15wt%。

在本发明一个较佳实施例中，所述Fe₂O₃的比表面积大于等于4.05 m²/g，其纯度≥99.5%；所述MnO的比表面积为11～15 m²/g，其纯度≥95.5%；所述ZnO的纯度≥99.7%。

在本发明一个较佳实施例中，所述Fe₂O₃内，SiO₂的含量≤100ppm、P₂O₅的含量≤30ppm、Al₂O₃的含量≤30ppm；所述MnO内，K的含量≤15ppm，Na的含量≤15ppm；所述ZnO内，Pb的含量≤15ppm，As的含量≤15ppm。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高频高能效转换MnZn铁氧体的制备方法，包括如下步骤：

（1）主体组分处理：按配方计算并称取主体组分中的各个成分，然后将各成分进行混料、振磨、预烧和粉碎处理，得到主体组分粉末；

（2）加入添加组分并砂磨：将所得的主体组分粉末放入砂磨机中砂磨，并在砂磨过程中加入配方量的添加组分，使混合物料达到一定的平均粒度；

（3）喷雾造粒：向步骤（2）中得到的混合粉料中加入去离子水和胶水制备成浆料，然后将所述浆料进行喷雾造粒，得到颗粒料；

（4）制备生坯：将步骤（3）中得到的颗粒料按一定装料比和模具放尺装入单面呈“十字形”槽口的成型模具中，然后用压机压制成生坯；