本發(fā)明涉及一種mgmnzn系鐵氧體及其制備工藝，特別是一種用于制作抗干擾磁芯的mgmnzn系鐵氧體及其制備工藝。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在的電子信息設(shè)備需要抗電磁干擾的頻率范圍是1mhz到1000mhz，而目前常用的mgzn鐵氧體、nizn鐵氧體、mnzn鐵氧體、cuzn鐵氧體，由于鐵氧體中金屬離子種類的不同，對電磁波的吸收各有優(yōu)勢但在使用頻率或阻抗方面也存在相應(yīng)的不足。如mnzn鐵氧體的特點(diǎn)是高，一般在2000～15000，其缺點(diǎn)是和在臨界頻率fc以上迅速下降，因而抑制電磁干擾的頻率范圍較窄。此外，其表面電阻率低，因此常用的mnzn主要使用于30m以下頻率，常用的是1m以下頻率；nizn鐵氧體常用的使用頻率在200m以下，經(jīng)摻cuo后制成的nicuzn鐵氧體可以使用到1ghz，但其阻抗值不高。nizn鐵氧體通過摻雜等方法改性，品種很多，從幾十到2000。一般在臨界頻率fc以上和下降得比錳鋅鐵氧體慢一些，表面電阻率高。而mg鐵氧體能在更高的頻率下使用。因此，需要設(shè)計(jì)一種寬頻帶抗電磁干擾復(fù)合體系材料，從而有效拓寬吸收噪音電磁波的頻率范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種mgmnzn系鐵氧體及其制備工藝，從而有效拓寬吸收噪音電磁波的頻率范圍。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種mgmnzn系鐵氧體，其特征在于：所述mgmnzn系鐵氧體，按質(zhì)量份計(jì)算，是用5～18份氧化鎂、9～21份氧化鋅，50～70份氧化鐵、0.01～1份氧化鎳、5～10份碳酸鎂和5～10份碳酸錳制備而成。

前述的mgmnzn系鐵氧體，所述氧化鎳為納米級氧化鎳。

前述的mgmnzn系鐵氧體，所述鐵氧體的氣孔率為1.9％～2.1％，居里點(diǎn)大于120℃，電阻率大于107歐姆?厘米，在1khz，25℃時(shí)的初始磁導(dǎo)率為600±25％，在h＝1600a/m的磁場中，25℃時(shí)的飽和磁通密度大于2600m/a，在200mhz、300mhz、500mhz中阻抗值都分別大于200。

前述的mgmnzn系鐵氧體的制備工藝，所述mgmnzn系鐵氧體是按以下步驟制備的：

a、將氧化鎂、氧化鎳和90%的氧化鐵、氧化鋅和碳酸錳依次加入到混料機(jī)中進(jìn)行混合后，升溫至960℃下預(yù)燒30分鐘，得到經(jīng)預(yù)燒的粉料，為a品；

b、在a品中添加10%的氧化鐵、氧化鋅和碳酸鎂后，進(jìn)行二次粉碎，加入粘合劑混合，采用噴霧造粒法得到平均直徑為0.1～0.8mm的顆粒，為b品；

c、將b品烘干后壓制成型，并進(jìn)行修整得到成型體，為c品；

d、將c品在1250～1350℃下燒結(jié)2～3小時(shí)，降溫，即得。

前述的mgmnzn系鐵氧體的制備方法，a步驟中的混合后升溫過程中，在升溫的溫度在100℃至450℃之間是緩慢升溫。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明根據(jù)單一鐵氧體材料對不同頻率的噪音電磁波的吸收頻率范圍和單一材料的鐵磁共振頻率不同的原理，利用不同鐵氧體的鐵磁共振頻率不同，形成的抗電磁干擾的頻率范圍不一樣的特點(diǎn)，將mgzn鐵氧體、nizn鐵氧體、mnzn鐵氧體、cuzn鐵氧體成分的材料進(jìn)行復(fù)合形成復(fù)合鐵氧體材料，通過大量的實(shí)驗(yàn)找到了合理的成分比例和適宜此材料形成的工藝技術(shù)。復(fù)合鐵氧體材料中能夠使鐵氧體在燒結(jié)過程中析出微晶，在塊狀材料內(nèi)部形成微小顆粒，同時(shí)阻止晶粒的長大，達(dá)到在材料內(nèi)部既有納米晶，又有亞微米晶和亞米晶，即同一種材料內(nèi)部由不同結(jié)構(gòu)大小的晶粒組成，它們的鐵磁共振頻率點(diǎn)不一樣，如此可以吸收不同的噪音的電磁波，滿足了信號(hào)連接線對噪音電磁波的吸收的要求。這樣就提高材料的上限使用頻率，拓寬了材料的吸波頻率的范圍。

此外，本發(fā)明的制備工藝在配料時(shí)改變傳統(tǒng)一次加入原材料的工藝，采用兩步添加原材料，在二次粉碎時(shí)添加少量剩余的fe2o3、zno和mgco3加入，使mgzn更有效地均勻地分布在mnzn鐵氧體的表面，使材料在1mhz600mhz之間的阻抗值提高2%以上，同時(shí)采用低溫預(yù)燒（預(yù)燒溫度960℃）工藝，既節(jié)約了能源，同時(shí)增加了燒結(jié)后產(chǎn)品的密度。

具體實(shí)施方式

下面實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本發(fā)明限制的依據(jù)。

實(shí)施例：

將10g氧化鎂、0.5g氧化鎳和54g的氧化鐵、12g氧化鋅和5g碳酸錳依次加入到混料機(jī)中進(jìn)行混合后，升溫至960℃下預(yù)燒30分鐘，其中，在升溫的溫度在100℃至450℃之間是緩慢升溫，得到經(jīng)預(yù)燒的粉料，為a品；

在a品中添加6g氧化鐵、2g氧化鋅和5g碳酸鎂后，進(jìn)行二次粉碎，加入粘合劑混合，采用噴霧造粒法得到平均直徑為0.1～0.8mm的顆粒，為b品；

將b品烘干后壓制成型，并進(jìn)行修整得到成型體，為c品；

將c品在1250～1350℃下燒結(jié)2～3小時(shí)，降溫，即得本發(fā)明的mgmnzn系鐵氧體。

本發(fā)明根據(jù)單一鐵氧體材料對不同頻率的噪音電磁波的吸收頻率范圍和單一材料的鐵磁共振頻率不同的原理，利用不同鐵氧體的鐵磁共振頻率不同，形成的抗電磁干擾的頻率范圍不一樣的特點(diǎn)，將mgzn鐵氧體、nizn鐵氧體、mnzn鐵氧體、cuzn鐵氧體成分的材料進(jìn)行復(fù)合形成復(fù)合鐵氧體材料，通過大量的實(shí)驗(yàn)找到了合理的成分比例和適宜此材料形成的工藝技術(shù)。我們發(fā)現(xiàn)，復(fù)合鐵氧體材料中能夠使鐵氧體在燒結(jié)過程中析出微晶，在塊狀材料內(nèi)部形成微小顆粒，同時(shí)阻止晶粒的長大，達(dá)到在材料內(nèi)部既有納米晶，又有亞微米晶和亞米晶，即同一種材料內(nèi)部由不同結(jié)構(gòu)大小的晶粒組成，它們的鐵磁共振頻率點(diǎn)不一樣，如此可以吸收不同的噪音的電磁波，滿足了信號(hào)連接線對噪音電磁波的吸收的要求。這樣就提高材料的上限使用頻率，拓寬了材料的吸波頻率的范圍。

此材料有效地拓寬了抗電磁干擾的頻率范圍并形成多個(gè)鐵磁共振頻率點(diǎn)，其在200mhz、300mhz、500mhz中阻抗值都分別大于200。

目前采用的鐵氧體干法制造工藝是根據(jù)配方進(jìn)行配料（將主要原材料和微量元素都在此工藝進(jìn)行添加），再經(jīng)過混合、預(yù)燒、二次粉碎，然后造粒、成型、燒結(jié)、檢驗(yàn)。如按傳統(tǒng)工藝，原材料一次性加入，在預(yù)燒的過程中，由于原材料均勻的混合，工藝燒結(jié)曲線采用緩慢加熱，保溫時(shí)間加長，使形成的mnzn鐵氧體是完整的鐵氧體晶粒，這樣在材料中的鐵氧體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分基本上是一致的，其晶粒大小基本一致，能為鐵氧體提供很好的磁性能，但這種結(jié)構(gòu)在高頻狀態(tài)下不能體現(xiàn)很好的磁性能，其主要的原因是阻抗值低，不能用于高頻。

本發(fā)明采用兩步添加原材料，使在mnzn鐵氧體的顆粒上形成了mgzn鐵氧體，mgzn鐵氧體具有很高的阻值，同時(shí)，在鐵氧體顆粒與顆粒之間還存在一定的尖隙和大小不均勻的mgzn鐵氧體顆粒，這種結(jié)構(gòu)有利于鐵氧體向高頻方向擴(kuò)展，從而使本鐵氧體材料可以用于很寬的頻帶。具體的過程是在配料時(shí)將主要原材料fe2o3（部分）、zno（部分）、mgo（部分）、mnco3、nio在此工藝添加，采用低溫預(yù)燒（預(yù)燒溫度960℃），使其在預(yù)燒的過程中，使這些配好的原材料盡量形成尖晶石結(jié)構(gòu)的鐵氧體。在粉碎時(shí)，將少量剩余的fe2o3、zno和mgco3加入，這樣沒有經(jīng)過預(yù)燒的材料形成的鐵氧體將填充于預(yù)燒的鐵氧體晶粒之間，同時(shí)，沒有經(jīng)過預(yù)燒的材料在反應(yīng)過程中mnco3進(jìn)行分解，形成mno+co2，由于co2的溢出，在材料中形成微小的氣孔，這樣就形成了材料內(nèi)部成分不均勻的顆粒和氣孔，從而達(dá)到了提高材料的阻抗值、拓寬吸收頻率的范圍、提高鐵磁共振頻率的目的。