[发明专利]一种宽温宽频应用锰锌低功率铁氧体材料及制备方法

说明书

本发明涉及微波介质材料领域，尤其涉及一种宽温宽频应用锰锌低功率铁氧体材料及制备方法。该锰锌低功率铁氧体材料，其主相为尖晶石结构，包括主成分和辅助成分，所述主成分包括50‑60mol％三氧化二铁，5‑12mol％氧化锌，剩余为氧化锰；按所述主成分总量计算，所述辅助成分包括氧化钙、氧化钒、氧化铌、氧化硅、氧化锡、氧化钴、氧化钛、氧化镍和氧化钼。本发明制备方法简单合理，良品率高，制备的锰锌低功率铁氧体材料在高饱和磁感应强度和宽温、宽频的应用环境下，具有良好的低功率损耗性能，实际使用效果好。

技术领域

本发明涉及软磁铁氧体磁性材料领域，尤其涉及一种高频应用锰锌低功率损耗铁氧体材料及制备方法。

背景技术

近年来，世界各大铁氧体公司竞相提高锰锌铁氧体材料技术性能，以适应日益拓展的应用领域，在IT产业、电力电子、照明电子等用户的苛求下，一种求新、求全的理念，已逐渐主导着铁氧体软磁材料的研发方向。这就是要求材料具有更高的饱和磁通密度Bs，更好的直流叠加特性，更低的比损耗系数和总谐波失真系数(THD)以及更宽的使用频率和更广的使用温度范围。因此，锰锌铁氧体材料的研究已经进军到了低温、高温和更宽与更高频段领域。特别是随第三代半导体GaN、SiC的推出，对磁性材料等基础电子材料提出更高的要求，在开关电源变压器磁芯，电感滤波器磁芯等应用领域，要求锰锌铁氧体材料在高饱和磁感应强度和宽温(-20℃-140℃)、宽频(100KHz-300KHz)环境下，具有良好的使用性能。但是，现有的锰锌铁氧体材料使用效果并不理想。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了提供一种宽温宽频应用锰锌低功率铁氧体材料及制备方法，以满足高饱和磁感应强度和宽温、宽频环境下的应用需求，解决了现有的锰锌铁氧体材料在高饱和磁感应强度和宽温、宽频环境下，功率损耗大，使用效果不理想的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种宽温宽频应用锰锌低功率铁氧体材料，其主相为尖晶石结构，包括主成分和辅助成分，所述主成分包括50-60mol％三氧化二铁，5-12mol％氧化锌，剩余为氧化锰；按所述主成分总量计算，所述辅助成分包括100-1000ppm氧化钙，300-1500ppm氧化钒，0-500ppm氧化铌，0-400ppm氧化硅，200-1200ppm氧化锡，400-6000ppm氧化钴，400-3000ppm氧化钛，0-1000ppm氧化镍，0-500ppm氧化钼。

作为本发明的一种优选方案，所述主成分包括52-56mol％三氧化二铁，7-10mol％氧化锌，剩余为氧化锰。

上述的宽温宽频应用锰锌低功率铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按化学计量计算称取主成分材料；

步骤2，一次球磨：将步骤1计算称取原材料，放入球磨罐中进行一次湿法球磨；

步骤3，预烧：将步骤2混合后的原材料烘干后捣碎装入耐火钵，放入箱式炉内进行预烧；

步骤4，向步骤3的预烧料中投入按计算称取的辅助成分材料；

步骤5，二次球磨；预烧料和辅助成分材料放入球磨罐中，进行二次球磨；

步骤6，造粒；将步骤5制得的料浆烘干后，加入PVA胶合剂溶液，在研钵内研磨均匀，过40目筛，得铁氧体颗粒粉料；

步骤7，成型；将步骤6制得铁氧体颗粒粉料填入模具型腔内压制成产品坯件；压力为2-5MPa，坯件密度≥2.95g/cm³；

步骤8，烧结；将步骤7制得坯件装入管式炉内，进行氮气保护烧结；烧结温度为1280℃-1380℃，保温时间为3-8小时；升温过程采取致密化还原气氛，降温采取平衡气氛烧结；烧结后晶粒尺寸在15-25um范围内。