一種高阻抗鐵氧體材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高阻抗鐵氧體材料及其制備方法，所述鐵氧體材料:按重量份數(shù)稱取Fe2O370.3-71.3份、MnO20.9-21.9份、ZnO7.3-8.3份、CaCO30.02-0.06份、H2SiO30.001-0.004份、V2O50.02-0.06份、Nb2O50.02-0.06份、聚乙烯醇0.5-1份、分散劑0.02-0.06份、消泡劑0.01-0.03份；預(yù)燒粉料后砂磨兩小時；控制進口溫度430-510℃，出口溫度100-180℃，經(jīng)噴霧塔噴成成品料；所述高阻抗鐵氧體材料實現(xiàn)了高頻電感與高頻阻抗同步提升，降低了燒結(jié)溫度，大大提升了高頻噪聲濾出效果。
【專利說明】一種高阻抗鐵氧體材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵氧體材料的制備方法，尤其是一種高阻抗鐵氧體材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵氧體材料(ferrite)是由以三價鐵離子作為主要正離子成分的若干種氧化物組成，并呈現(xiàn)亞鐵磁性或反鐵磁性的材料。
[0003]鐵氧體材料是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。就電特性來說，鐵氧體的電阻率比金屬、合金磁性材料大得多，而且還有較高的介電性能。鐵氧體的磁性能還表現(xiàn)在高頻時具有較高的磁導(dǎo)率。因而，鐵氧體已成為高頻弱電領(lǐng)域用途廣泛的非金屬磁性材料。由于鐵氧體單位體積中儲存的磁能較低，飽合磁化強度也較低(通常只有純鐵的I / 3~I / 5)，因而限制了它在要求較高磁能密度的低頻強電和大功率領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0004]鐵氧體材料是一種非金屬磁性材料，它是由三氧化二鐵和一種或幾種其他金屬氧化物(例如:氧化鎳、氧化鋅、氧化錳、氧化鎂、氧化鋇、氧化鍶等)配制燒結(jié)而成。它的相對磁導(dǎo)率可高達幾千，電阻率是金屬的1011倍，渦流損耗小，適合于制作高頻電磁器件。鐵氧體有硬磁、軟磁、矩磁、旋磁和壓磁五類。舊稱鐵涂氧磁物或鐵涂氧，其生產(chǎn)過程和外觀類似陶瓷，因而也稱為磁性瓷。鐵氧體是鐵和其他一種或多種適當?shù)慕饘僭氐膹?fù)合氧化物，性質(zhì)屬于半導(dǎo)體，通常作為磁性介質(zhì)應(yīng)用，鐵氧體磁性材料與金屬或合金磁性材料之間最重要的區(qū)別在于導(dǎo)電性。通常前者的電阻率為102~108Ω.cm，而后者只有10-6~10-4 Ω.αιι。其中，軟磁鐵氧體材料主要有MnZn系、NiZn系、MgZn系三大類；若按應(yīng)用特性參數(shù)分類，可分為功率鐵氧體材料、高頻鐵氧體材料、高電阻率材料、甚高頻軟磁鐵氧體材料(六角晶系高頻鐵氧體)、高頻大功率鐵氧體材料等。
[0005]MnZn系鐵氧體具有高的起始磁導(dǎo)率，較高的飽和磁感應(yīng)強度，在無線電中頻或低頻范圍有低的損耗，它是I兆赫茲以下頻段范圍磁性能最優(yōu)良的鐵氧體材料，常用的MnZn系鐵氧體起始磁導(dǎo)率μ i=400-20000，飽和磁感應(yīng)強度Bs=400-530mT。MgZn系鐵氧體材料的電阻率較高，主要應(yīng)用于制作顯像管或顯示管的偏轉(zhuǎn)線圈磁芯。
[0006]NiZn系鐵氧體使用頻率IOOkHz~IOOMHz，最高可使用到300MHz，這類材料磁導(dǎo)率較低，電阻率很高，一般為105~107 Ω cm。因此，高頻渦流損耗小，是IMHz以上高頻段磁性能最優(yōu)良材料，常用NiZn系材料的磁導(dǎo)率μ i=5-1500，飽和磁感應(yīng)強度Bs=250-400mT。
[0007] 近年來，隨著鐵氧體材料的應(yīng)用越來越廣泛，鐵氧體材料已經(jīng)被應(yīng)用于各種電感器、變壓器、濾波器和扼流圈的制造，以及如電腦及其外部設(shè)備、辦公自動化設(shè)備、數(shù)字通信和模擬通信設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)、家用電器、電磁兼容設(shè)備、綠色照明裝置、工業(yè)自動化等現(xiàn)代電子信息領(lǐng)域，和汽車、航空、軍事領(lǐng)域。這就對鐵氧體材料的特性有了更高和更具針對性的要求，例如在眾多抗電磁干擾的措施中，EMI電源濾波器是一種很有效的器件，它由無源元件(L, R, C)構(gòu)成無源低通網(wǎng)絡(luò)能夠同時衰減共模EMI信號和差模EMI信號，這其中就對共模扼流線圈中磁環(huán)的高頻阻抗提出很高要求，此項指標直接影響高頻噪聲濾出效果。因此，需要根據(jù)實際需要，研發(fā)出更能適應(yīng)現(xiàn)代科技需要的具有獨特性能的鐵氧體材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種高阻抗鐵氧體材料的制備方法。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0010]一種高阻抗鐵氧體材料，由 Fe203、MnO、ZnO, CaCO3> H2Si03、V2O5 和 Nb2O5 組成，按其重量份數(shù)計 Fe20370.3-71.3 份、Μη020.9-21.9 份、Ζη07.3-8.3 份、CaCO30.02-0.06 份、H2SiO30.001-0.004 份、V2O50.02-0.06 份、Nb2O50.02-0.06 份。
[0011]優(yōu)選的，上述高阻抗鐵氧體材料，按其重量份數(shù)計Fe20370.8份、Mn021.4份、Ζη07.8 份、CaCO30.05 份、H2SiO30.002 份、V2O50.04 份、Nb2O50.03 份。[0012]上述高阻抗鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0013](I)按上述重量份數(shù)稱取 Fe20370.3-71.3 份、Μη020.9-21.9 份、Ζη07.3-8.3 份、CaCO30.02-0.06 份、H2SiO30.001-0.004 份、V2O50.02-0.06 份、Nb2O50.02-0.06 份、聚乙烯醇0.5-1份、分散劑(又稱反絮凝劑)0.02-0.06份、消泡劑0.01-0.03份；
[0014](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、MnO、ZnO進行混料后，于970_1070°C預(yù)燒粉料，在砂磨過程中加入CaC03、H2Si03、V2O5, Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時；
[0015](3)控制進口溫度430-510°C，出口溫度100_180°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0016]優(yōu)選的，上述高阻抗鐵氧體材料的制備方法，所述步驟(2)中于1000°C預(yù)燒粉料。
[0017]優(yōu)選的，上述高阻抗鐵氧體材料的制備方法，所述步驟(3)中控制進口溫度460°C，出口溫度 150。。。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]上述高阻抗鐵氧體材料，通過各組分的特定用量組合，實現(xiàn)了高頻電感與高頻阻抗同步提升，降低了燒結(jié)溫度，提高產(chǎn)品合格率的同時降低了生產(chǎn)成本，可作為濾波器用在電動機或發(fā)動機的輸入線纜上，大大提升了高頻噪聲濾出效果；其制備方法簡單，適合規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)的需要。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明所述技術(shù)方案作進一步的說明。
[0021]實施例1
[0022]一種高阻抗鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, CaCO3> H2Si03、V2O5和Nb2O5組成，其中Fe20370.8kg、Mn021.4kg、Zn07.8kg、CaCO30.05kg、H2SiO30.002kg、V2O50.04kg、Nb2O50.03kg。
[0023]上述高阻抗鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0024](I)稱取 Fe20370.8kg、Μη021.4kg、Ζη07.8kg、CaCO30.05kg、H2SiO30.002kg、V2O50.04kg、Nb2O50.03kg、聚乙烯醇0.6kg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)
0.04kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細化工廠)0.02kg ；
[0025](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進行混料后，于1000°C預(yù)燒粉料，在砂磨過程中加入CaC03、H2Si03、V2O5, Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時；
[0026](3)控制進口溫度460°C，出口溫度150°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0027]實施例2[0028]一種高阻抗鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, CaCO3> H2Si03、V2O5和Nb2O5組成，其中Fe20371.3kg、Mn020.9kg、Zn07.3kg、CaCO30.06kg、H2SiO30.001kg、V2O50.06kg、Nb2O50.02kg。
[0029]上述高阻抗鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0030](1)稱取 Fe20371.3kg、Mn020.9kg、Zn07.3kg、CaCO30.06kg、H2SiO30.001kg、V2O50.06kg、Nb2O50.02kg、聚乙烯醇lkg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)0.02kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細化工廠)0.03kg ；
[0031](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進行混料后，于1070°C預(yù)燒粉料，在砂磨過程中加入CaC03、H2Si03、V2O5, Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時；
[0032](3)控制進口溫度430°C，出口溫度100°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0033]實施例3
[0034]一種高阻抗鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, CaCO3> H2Si03、V2O5和Nb2O5組成，其中Fe20370.3kg、Mn021.9kg、Zn08.3kg、CaCO30.02kg、H2SiO30.004kg、V2O50.02kg、Nb2O50.06kg。
[0035]上述高阻抗鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0036](1)稱取 Fe20370.3kg、Μη021.9kg、Ζη08.3kg、CaCO30.02kg、H2SiO30.004kg、V2O50.02kg、Nb2O50.06kg、聚乙烯醇0.5kg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)0.06kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細化工廠)0.01kg ；
[0037](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進行混料后，于970°C預(yù)燒粉料，在砂磨過程中加入CaC03、H2Si03、V2O5, Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時；
[0038](3)控制進口溫度510°C，出口溫度180°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0039]實施例4
[0040]一種高阻抗鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, CaCO3> H2Si03、V2O5和Nb2O5組成，其中Fe20371.lkg、Mn021.4kg、Zn07.8kg、CaCO30.04kg、H2SiO30.003kg、V2O50.03kg、Nb2O50.05kg。
[0041]上述高阻抗鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0042](1)稱取 Fe20371.lkg、Μη021.4kg、Ζη07.8kg、CaCO30.04kg、H2SiO30.003kg、V2O50.03kg、Nb2O50.05kg、聚乙烯醇0.7kg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)
0.04kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細化工廠)0.02kg ；
[0043](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進行混料后，于1030°C預(yù)燒粉料，在砂磨過程中加入CaC03、H2Si03、V2O5, Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時；
[0044](3)控制進口溫度470°C，出口溫度130°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0045]實施例1-4之一所述組分均為市售產(chǎn)品，將各組分用量按照相同比例增加或減少，所得各組分的重量份數(shù)關(guān)系均屬于本發(fā)明的保護范圍，其中，分散劑和消泡劑為本領(lǐng)域通用名詞，為特定產(chǎn)品。
[0046]性能測試試驗例:
[0047]測試對象:實施例1所述高阻抗鐵氧體材料。
[0048]用HP4192A 測試 T60*36*20 環(huán)阻抗(Ω )
[0049]測試條件:N=2Ts,U=Iv 電感 L (1OOKHz)
[0050]阻抗300ΚΗz、850ΚΗz、1ΜΗz、3ΜΗz4 個頻點
[0051]測試結(jié)果見表1
[0052]表1[0053]
【權(quán)利要求】
1.一種高阻抗鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:具體制備步驟如下: (1)按重量份數(shù)稱取Fe20370.3-7L 3 份、Mn020.9-2L 9 份、Zn07.3-8.3 份、CaCO30.02-0.06 份、H2SiO30.001-0.004 份、V2O50.02-0.06 份、Nb2O50.02-0.06 份、聚乙烯醇0.5-1份、分散劑0.02-0.06份、消泡劑0.01-0.03份； (2)將步驟(1)中稱取的Fe203、MnO、ZnO進行混料后，于970_1070°C預(yù)燒粉料，在砂磨過程中加入CaC03、H2Si03、V2O5, Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時； (3)控制進口溫度430-510°C，出口溫度100-180°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高阻抗鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中按重量份數(shù)稱取 Fe20370.8 份、Μη021.4 份、Ζη07.8 份、CaCO30.05 份、H2SiO30.002 份、V2O50.04 份、Nb2O50.03 份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高阻抗鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中于1000°C預(yù)燒粉料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高阻抗鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中控制進口溫度460°C，出口溫度150°C。
【文檔編號】C04B35/26GK103896566SQ201210586961
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】劉堪順 申請人:天津昊高磁材有限公司