[发明专利]一种软磁锰镍锌铜复合材料及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种软磁锰镍锌铜复合材料及其制备方法和用途，所述软磁锰镍锌铜复合材料的主相是尖晶石结构，所述软磁锰镍锌铜复合材料包括主成分和助熔剂成分；所述主成分的含量以氧化物计算包括：Fe₂O₃:45～50mol％、ZnO:5～25mo1％、CuO:3～20mo1％、MnO₂:1～3mo1％和Ni₂O₃:10～18mol％；所述助熔剂成分按主成分的总质量计算包括：Bi₂O₃:0.01～0.5wt％和V₂O₅:0.01～0.4wt％。本发明所述软磁锰镍锌铜复合材料的磁性能优越，原料成本低，预烧处理和烧结处理的温度均较低，能节约能源，便于对制备过程进行调控，具有规模化应用前景。

技术领域

本发明涉及软磁铁氧体技术领域，尤其涉及一种软磁锰镍锌铜复合材料及其制备方法和用途。

背景技术

铁氧体磁性材料主要包括尖晶石型、石榴石型和磁铅石型的多晶和单晶铁氧体材料，其电阻率高、损耗小、介电性能和频率特性好，是一类重要的磁性功能材料，在现代通讯、军事、电子、信息、化工、生物、医学等领域都具有广泛的应用。

软磁MnZn铁氧体磁性材料具有较高起始磁导率μi、高饱和磁感应强度Bs和高温低损耗Pcv等特征，但表面电阻比软磁NiZn铁氧体磁性材料低很多。软磁MnZn铁氧体磁性材料表面电阻一般只有几欧姆至几百欧姆，而软磁NiZn铁氧体磁性材料的表面电阻通常能达到109欧姆以上，但软磁NiZn铁氧体磁性材料的起始磁导率μi、饱和磁感应强度Bs和高温低损耗Pcv等都相比软磁MnZn铁氧体磁性材料性能都要差一些。

CN102262950A公开了一种镍锌铜软磁铁氧体及其制备方法，所述镍锌铜软磁铁氧体包括主成分和副成分，所述主成分为氧化铁、氧化亚镍、氧化锌、氧化铜，其特征在于，所述主成分的含量如下：氧化铁65.05wt～66.35wt％；氧化锌20.66wt～22.20wt％；氧化亚镍9.55wt～10.06wt％；氧化铜2.91wt～3.17wt％；副成分包括三氧化钨，所述三氧化钨的含量为0.003wt～0.03wt％。所述镍锌铜软磁铁氧体在保持较高起始磁导率和饱和磁通密度的前提下，降低了产品的损耗性能。但该制备方法的烧结温度较高，能耗较大。

CN103632794A公开了一种复合软磁材料及制备该材料的方法，该复合软磁材料由软磁铁氧体粉末和软磁合金薄膜组成，将软磁合金薄膜包覆在软磁铁氧体颗粒表面的形成厚度为0.01μm～10μm的薄膜。将得到的复合软磁颗粒进行烧结得到的材料不仅具有较高的饱和磁感应强度，而且还具有较高的磁导率，兼有软磁铁氧体和金属软磁材料的特性。同时，该材料还具有较好的机械性能，主要应用于中高频领域。但该方法实际上采用化学镀的工艺，后续仍需要通过烧结达到铁氧体化，无法避免复合层在不适合的条件下共烧的问题。

CN103765524A公开了磁性晶界工程化的铁氧体磁芯材料，包括一种晶粒组分以及一种纳米结构的晶界组分，该纳米结构的晶界绝缘且具有磁性的，以便提供该复合材料的更大的磁化的连续性。晶粒组分具有约0.5～50μm的平均晶粒大小。晶界组分具有约1～100nm的平均晶粒大小。纳米结构的磁性晶界材料具有至少约250mT的磁通密度。采用纳米NiZn铁氧体粉与MnZn铁氧体粉混合，在经过过筛等过程，最后在氮气条件下共烧，但该方法无法避免MnZn与NiZn铁氧体烧结条件不适合的问题。

综上，现有技术在制备复合铁氧体磁体的过程中，仍然存在不同复合材料各组分间的烧结条件不合适，烧结温度较高，制备过程难以合理控制的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种软磁锰镍锌铜复合材料及其制备方法和用途，采用特定含量的主成分和助熔剂成分，能够节约原料成本并有效的降低烧结处理的温度，节约能源，得到的软磁锰镍锌铜复合材料具有更好的磁性能，应用前景广阔。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：