[发明专利]一种高叠加、高磁导率铁氧体材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高叠加、高磁导率铁氧体材料，其特征在于：包括原料、辅助添加剂、MgCo-Z型六角掺杂剂；

所述原料包括复合羰基铁粉、Mn₃O₄、ZnO、NiO的混合物，所述复合羰基铁粉含量为58.8mol％～61.5mol％、ZnO为19.5mol％～21.0mol％，NiO为5.5mol％～6.0mol％，余量为Mn₃O₄；

所述辅助添加剂包括CaCO₃、Nb₂O₅、Bi₂O₃、V₂O₅、MoO₃中的至少四种；

所述MgCo-Z型六角掺杂剂化学式为Mg₃Co₂Fe₂₄O₄₁；

所述复合羰基铁粉为羰基铁粉与稀土氧化物采用高能球磨方式复合形成。

2.根据权利要求1所述的一种高叠加、高磁导率铁氧体材料，其特征在于：所述复合羰基铁粉通过以下步骤制备：将一定质量比的羰基铁粉与稀土氧化物的混合料加入到球磨罐中，在球料比为15:1，球磨时间为5h的条件下得到干磨料，再在干磨后的球磨罐中加入过程控制剂，继续球磨12小时，得到复合羰基铁粉。

3.根据权利要求2所述的一种高叠加、高磁导率铁氧体材料，其特征在于：所述羰基铁粉与稀土氧化物的添加比为1:0.05～1:0.15之间。

4.根据权利要求2所述的一种高叠加、高磁导率铁氧体材料，其特征在于：所述稀土氧化物包括氧化铈、氧化镨、氧化镝中的一种。

5.根据权利要求2所述的一种高叠加、高磁导率铁氧体材料，其特征在于所述过程控制剂包括无水乙醇、硬脂酸、不饱和聚酯、聚环氧琥珀酸中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种高叠加、高磁导率铁氧体材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)在一定质量比的复合羰基铁粉、Mn₃O₄、ZnO、NiO混合料中加入锆球和液体形成料：球：液比为1：1.2：3.5的球磨介质后，放入球磨罐中进行混合球磨形成粉体，球磨时间110min，浆料平均粒径在1.8μm；

(2)将步骤(1)得到的粉体使用天然气回转窑在空气条件下温度为960℃预烧4个小时，进料量2～3kg/h，转速2r/min，得到尖晶石合成度为10～20％的铁氧体粉体；

(3)将步骤(2)所得铁氧体粉体与一定量的辅助添加剂、Mg₃Co₂Fe₂₄O₄₁混合，并将混合后的物料放入到球磨罐 中进行二次球磨，其中：料：球：液比为1：5：1，球磨80min后，得到平均粒径在0.8-1.0μm的粉料；

(4)造粒成型，在步骤(3)得到的粉料中加入浓度为8％的聚乙烯醇搅拌15min，混合完全后，使粉料团聚成具有流动性的小颗粒，筛选出40目到200目之间的颗粒填入特定尺寸与形状的模具中进行单向加压，脱模后形成得到生坯；

(5)烧结，对步骤(4)中形成的生坯进行保温排胶后烧结，在起始温度为25℃，以2～3℃/min的速度升温，温度达到1320℃后，将氧含量控制在1％～2％之间，持续致密化时间2～3小时，再将氧含量提高到2-3％之间，保温7-9个小时，在平衡气氛中降温，采用5℃/min的降温速度将温度从1320℃下降到25℃，得到最终软磁铁氧体材料。

7.根据权利要求6所述的一种高叠加、高磁导率铁氧体材料的制备方法，其特征在于：所述Mg₃Co₂Fe₂₄O₄₁通过以下步骤制备：按化学配比称取分析纯的MgCO₃、Co₃O₄、Fe₂O₃的粉末混合后，球磨10h后，在空气1200℃预烧2小时，得到Mg₃Co₂Fe₂₄O₄₁。