[发明专利]一种低损耗铁氧体材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低损耗铁氧体材料，由主成分、辅助成分、分散剂、粘合剂和水制得；所述主成分由摩尔分数如下的成分组成：Fe₂O₃，占主成分的52.0‑53.0mol％；ZnO，占主成分的0.1‑3.5mol％；Mn₃O₄，余量；所述辅助成分包括Co₂O₃；以及CaCO₃、Nb₂O₅、ZrO₂中的至少一种。本发明还提供了上述低损耗铁氧体材料的制备方法。本发明使得铁氧体材料满足在500‑1000kHz、30‑50mT的高频大磁场的应用需求，可以与常规功率材质共烧，同时具有生产成本低的优势。

技术领域

本发明涉及铁氧体材料领域，具体涉及一种低损耗铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

应用需求是驱动软磁材料发展的动力。物联网、人工智能、5G移动通讯、机器人、新能源汽车等都促进下一代高性能在材料的发展。因此，快速响应和满足应用领域的需求，是磁性材料行业发展的正确途径。

第三代SiC、GaN器件的应用，大大地加速了电源的高频化、高功率密度化和高效率化，覆盖了传统硅器件的所有的应用领域。采用SiCMOSFET的中、高功率电源工作频率达到400kHz，GaNMOSFET的中功率电源工作频率达到800kHz，小功率DC-DC变换器达1MHz，工作磁通密度达到50mT。变压器的传输功率(P＝C*f*ΔB*Ae*Wd)，正比于频率和工作磁通密度振幅(f*ΔB)，同时也正比于磁心的有效截面积Ae、以及绕组的相关的一个参数Wd。所以不断提高变压器磁心的工作频率和应用磁场，以减小磁路的体积和重量来减小器件的体积，以使这类器件实现小型化、集成化，为更小体积的电子线路的发展提供条件。

目前，此类铁氧体材料，主成分中通常添加比例较多的ZnO，组成锰锌铁氧体固溶体以降损耗，提高其饱和磁通密度Bs，使磁心处于正常工作状态时不易饱和。如CN200810059432公开了一种高Bs低损耗MnZn铁氧体及其制作方法，其在100kHz、200mT条件下，100℃的损耗为550-750kW/m³；CN201310648515公开了一种高Bs低功耗锰锌功率铁氧体材料及其制备方法，所述铁氧体材料在100kHz，200mT条件下，100℃的损耗为360kW/m³。这些材料的缺陷在于：应用于频率在100kHz下损耗较高。

因此，亟需找到一种新型铁氧体材料，能够克服上述缺陷。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种低损耗铁氧体材料及其制备方法，使得铁氧体材料满足在500-1000kHz、30-50mT的高频大磁场的应用需求，可以与常规功率材质共烧，同时具有生产成本低的优势。本发明还公开了上述低损耗铁氧体材料的制备方法。

本发明的一个目的在于提供一种新型低损耗铁氧体材料，其通过以下技术手段得以实现。

一种低损耗铁氧体材料，由主成分、辅助成分、分散剂、粘合剂和水制得；其中

所述主成分由摩尔分数如下的成分组成：

Fe₂O₃，占主成分的52.0-53.0mol％；

ZnO，占主成分的0.1-3.5mol％；

Mn₃O₄，余量；

所述辅助成分包括Co₂O₃；

以及CaCO₃、Nb₂O₅、ZrO₂中的至少一种。