[发明专利]一种LED用宽温高频低损耗、高磁导率锰锌铁氧体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种LED用宽温高频低损耗、高磁导率锰锌铁氧体，包括：Fe₂O₃、MnO、ZnO、聚乙烯醇、辅料、粘结剂和添加剂；本发明铁氧体在性能方面与其他同行先进指标相比，本发明铁氧体在25‑140℃宽温、高频低功耗基础上，‑40℃～25℃功耗进一步降低，同时饱和磁通密度Bs进一步提高，25℃Bs比常规的PC95类材料提高10mT，100℃Bs比常规类PC95材料提高20mT，居里温度达到230℃以上，因而具有良好的直流叠加特性。本发明铁氧体具有更低的使用损耗，且生产合格率高。

技术领域

本发明涉及磁性材料生产制造领域，具体的说涉及一种LED用宽温高频低损耗、高磁导率锰锌铁氧体及其制备方法。

背景技术

目前我国能源日益紧缺，节约能源是全球共同的目标。通过国家有关部门预测，2020年我国用电量将达7.8万亿度，照明用电量将超过9000亿度。如果在这个领域上节省50％，那将是4500亿度。所以如何降低照明用电能耗成为了当前迫在眉睫的问题。LED无疑在这个领域有着非常大的应用地位和前景以及无穷的商机。

LED取代型灯具及其他新型LED照明的发展十分迅速，从大批量DC/DC 电源的低电流、高亮度LED(用于手机、标识及笔记本电脑)，到AC/DC电源的更高电流LED(一般是照明应用)的离线型LED照明电源的发展将是主流，因此对大功率低损耗铁氧体的要求也越来越高。愈来愈多的业内人士认识到，要充分发挥LED的潜能，照明驱动电源是关键的支撑因素之一。对于LED照明驱动电源，当前的主要诉求集中在高可靠性、高效节能等方面。要具有高的可靠性，需要与LED光源相匹配的长寿命，宽的工作温度适应性(-40℃-65℃，甚至-55℃-85℃)，宽的电网适应及自保护性能等。这要求电源要有良好的 EMC，较高的功率因数(PFC)，基于以上LED电源对电源高效率及高可靠性的要求。

因此提供一种LED用宽温高频低损耗、高磁导率锰锌铁氧体及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种宽温高频低损耗、高磁导率锰锌铁氧体，其性能在25-140℃宽温、高频低功耗基础上，-40℃～25℃功耗进一步降低，同时饱和磁通密度Bs进一步提高，25℃Bs比常规的PC95类材料提高10mT， 100℃Bs比常规类PC95材料提高20mT，居里温度达到230℃以上。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种LED用宽温高频低损耗、高磁导率锰锌铁氧体，包括以下物质的量分数原料：Fe₂O₃65.6-75.3％、MnO 18.5-25.5％、ZnO 4.9-9.5％、7-9‰聚乙烯醇、余量为添加剂。

进一步，所述辅助添加剂为CaO、SiO₂、V₂O₅、ZrO₂、Nb₂O₅、TiO₂、SnO2 和Co₂O₃中的一种或多种混合。

采用上述进一步的有益效果在于：掺杂改性是对粉体性能快速提升的重要手段，本发明添加物对Mn-Zn铁氧体微观结构的影响非常明显。宽温低功耗材料的宽温特性改善主要依靠掺杂工艺优化。CaO、SiO₂课在晶界形成高电阻率的绝缘层，提高电阻率，降低涡流损耗；V₂O₅为低熔点杂质可以降低烧结温度150℃-200℃，且能提高烧结密度和电阻率，细化晶粒，从而获得高密度细晶粒结构，进而提升Bs和叠加特性。ZrO₂和Nb₂O₅能细化晶粒，使得晶粒大小均匀，内应力小，进一步降低涡流损耗。TiO₂、SnO₂、Co₂O₃类的添加剂能改善宽温特性，降低宽温功耗，同时降低-40-25℃的功耗。