[发明专利]一种宽频高阻抗高磁导率MnZn软磁铁氧体及其制备方法

说明书

本发明属于磁性材料技术领域，公开了一种宽频高阻抗高磁导率MnZn软磁铁氧体材料及其制备方法。本发明的宽频高阻抗高磁导率MnZn软磁铁氧体材料包含主成分和辅助成分，所述主成分包括Fe2O3：52.5mol%～53.9mol%，ZnO：21.3mol%～23.3mol%，其余为Mn3O4，按主成分总重量计，所述辅助成分包括：纳米CaCO3：400ppm～1000ppm、纳米Bi2O3：100ppm～600ppm、纳米Nb2O5：100ppm～350ppm、纳米SiO2：20ppm～150ppm、纳米MoO3：100ppm～500ppm。本发明的MnZn铁氧体材料，通过合适的主成分与纳米掺杂，采用珠磨机研磨和富氧烧结的工艺。本发明的锰锌铁氧体材料具有宽频、高磁导率、高阻抗等特性，使其综合磁性能更优，更好的服务于抗EMI组件。

技术领域

本发明涉及宽频高阻抗高磁导率MnZn软磁铁氧体及其制备方法，属于磁性材料技术领域。

背景技术

锰锌铁氧体是一种典型的软磁材料，广泛应用于多路通讯、开关电源、变压器磁心、滤波器、录音和录像的各种记录磁头、信息存储系统、医疗诊断、军工和民用的抗电磁干扰材料领域。随着电子设备的高频化和数字化，干扰信号的能量密度增大，使有限空间内的电磁环境恶化，对人身安全以及军事安全造成了较大危害。高性能MnZn铁氧体磁心作为磁介质型吸波材料，在抗EMI方面具有独特的优势，其具有低通滤波的作用，能较好地解决电源线、信号线和连接器的高频干扰抑制问题，具有良好的市场前景。

研究表明，通过合理的掺杂、砂磨及富氧烧结工艺，能够降低材料烧结温度，改善材料频率特性，对制备宽频高阻抗高磁导率的MnZn软磁铁氧体具有重要的指导意义。

公告号为CN101859621B的专利公开了一种高磁导率MnZn铁氧体材料及其制备方法，相较于该专利，本发明引入了Nb₂O₅，起细化晶粒，提升低频阻抗的作用，但会降低材料磁导率，故采用富氧烧结的工艺，可以促进晶粒长大，提高晶粒均匀性，达到宽频高阻抗高磁导率的目的，配方及工艺是相辅相成的。公告号为CN101475366B的专利公开了一种具有高磁导率、高饱和磁感应强度和高居里温度的宽频锰锌铁氧体材料及其制备方法，该专利未提及富氧烧结工艺及高阻抗方向。公告号为CN101857426B的专利公开了一种宽频高阻抗MnZn铁氧体材料的制备技术，在成分工艺及高阻抗应用频段上与本发明有很大差异。公开号为CN111056830A的专利公开了一种宽温高频高阻抗高磁导率锰锌铁氧体材料及其制备方法，配方中用到了TiO₂和NiO，与本发明技术方案中的配方有较大差异，且未提及富氧烧结方面的工艺。公告号为CN101419858B的专利公开了一种宽频高磁导率低损耗锰锌软磁铁氧体材料及其制备方法，与本发明对比，采用了不同的辅助成分体系，且该专利中的初始磁导率9000~12000（10kHz），强调其具有高截止频率。而本发明中的初始磁导率在15000以上（10kHz），且强调其高阻抗特性，阻抗系数ZN_max≥42.0Ω/mm。公告号为CN1677579B的专利公开了一种宽频锰锌系高磁导率软磁铁氧体材料，与本发明相比较，该专利公布的材料的初始磁导率为10000（10kHz），截止频率fr≥400kHz，未展示其阻抗特性，而本发明采用富氧烧结的工艺，制备得到材料的初始磁导率在15000以上（10kHz），截止频率fr较低，强调阻抗特性：阻抗系数ZN_max≥42.0Ω/mm。以上对比文件与本发明在配方及工艺方面具有较大的差别，且按照本发明的制备方法制得的MnZn软磁铁氧体同时具备更好的宽频、高阻抗、高磁导率的效果，这是技术人员付出巨大的创造性劳动所获得的结果。

发明内容