寬頻低損耗高強(qiáng)度錳鋅鐵氧體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軟磁體制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種寬頻低損耗高強(qiáng)度錳鋅鐵氧體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車(chē)照明、汽車(chē)車(chē)載DC-DC轉(zhuǎn)換器、IXD (LED)顯示器的inverter變壓器以及變頻空調(diào)、太陽(yáng)能逆變器的快速發(fā)展，要求大量能夠在高溫(80°C?160°C)運(yùn)行環(huán)境下具有低損耗的功率型鐵氧體，特別是車(chē)載系統(tǒng)、變頻空調(diào)、LED、逆變器等均要求在高溫下具有高效率的功率轉(zhuǎn)換，同時(shí)要求有高的居里溫度以適應(yīng)環(huán)境變化。因此，要求磁導(dǎo)率低于常規(guī)錳鋅鐵氧體材料，具備寬頻低損耗特性(IKHz — 500KHz)，同時(shí)滿足磁芯強(qiáng)度測(cè)試要求以適應(yīng)激烈顛簸環(huán)境的車(chē)載裝置或天氣變化劇烈的露天環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種寬頻低損耗高強(qiáng)度錳鋅鐵氧體及其制備方法，能夠滿足現(xiàn)有電子設(shè)備的使用要求。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種寬頻低損耗高強(qiáng)度錳鋅鐵氧體，所述錳鋅鐵氧體在lOOmT，200?500KHz范圍內(nèi)，損耗低于180?900 kw/m3，在200mT，25?10KHz范圍內(nèi)，損耗低于60?300 kw/m3;所述錳鋅鐵氧體包括主體體系和復(fù)合體系；所述主體體系由質(zhì)量百分比為48?51%的Fe203、39?46%的MnO和10?16%的ZnO ;所述復(fù)合體系占所述主體體系總質(zhì)量的12?25% ;所述復(fù)合體系包括CaC03、CoO、N1、CuO、Si02、Bi2O3和 MoO 3。
[0005]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述復(fù)合體系中CaC03、Co0、N1、CuO、S12, Bi2O3和MoO3的質(zhì)量比例為3?5:1?2:0.5?1.5:0.5?1:2?3:0.8?1.2:0.3?0.8。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述S1^粒徑為100?500nm。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種寬頻低損耗高強(qiáng)度錳鋅鐵氧體的制備方法，包括如下步驟:
(1)稱料及處理:按配方稱取所述主體體系和復(fù)合體系，并將所述主體體系放置到電熱式回轉(zhuǎn)窯預(yù)燒0.5?lh，然后將其置于行星式球磨機(jī)中混合研磨20?30min，再向其中加入所述復(fù)合體系，混合研磨60?90min，得到平均粒徑為0.3?0.5 μ m的混合料；
(2)制備混合漿料:將步驟(I)中得到的混合料投入到沙磨攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加入去離子水進(jìn)行混合沙磨，沙磨后加入分散劑攪拌均勻，得到混合漿料；
(3)制備坯料:將步驟(2)中制備的混合漿料經(jīng)壓濾、半干燥后，壓制成坯塊；
(4)燒制成型:將步驟(3)中得到的坯塊裝入程序燒結(jié)爐內(nèi)的旋轉(zhuǎn)坯料安裝架上，關(guān)閉燒結(jié)爐，并開(kāi)啟惰性氣體調(diào)節(jié)爐內(nèi)空氣含量，打開(kāi)程序升溫爐電源進(jìn)行燒結(jié)成型，所述燒結(jié)工藝為:以80?100°C /h的升溫速率自室溫直接升溫至1340?1350°C，然后保溫?zé)Y(jié)6h，最后關(guān)閉升序升溫爐電源，并在恒定空氣含量情況下隨爐冷卻至室溫，得到所述寬頻低損耗高強(qiáng)度錳鋅鐵氧體。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(I)中的預(yù)燒溫度為600?700 °C。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(2)中，所述去離子水的加入量為混合料質(zhì)量的1.2?1.5倍；所述分散劑為質(zhì)量濃度為20?25%的聚乙烯醇水溶液，其用量為混合料質(zhì)量的0.1?0.3倍。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(2)中，所述沙磨工藝為:轉(zhuǎn)速50?60轉(zhuǎn)/min，時(shí)間 60 ?80min。
[0011]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(4)中，所述惰性氣體為氮?dú)猓鰻t內(nèi)空氣體積含量為15?30%。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種寬頻低損耗高強(qiáng)度錳鋅鐵氧體，通過(guò)配方設(shè)計(jì)和成型燒結(jié)工藝的調(diào)整，可以在較寬的頻率范圍內(nèi)具備超低的損耗和優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度，同時(shí)具備較高的居里溫度，能夠適應(yīng)激烈顛簸環(huán)境的車(chē)載裝置或天氣變化劇烈的露天環(huán)境，本發(fā)明適應(yīng)目前電子行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，擴(kuò)寬了磁芯產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，使電子產(chǎn)品向小型號(hào)、高效化發(fā)展，對(duì)我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，節(jié)能減排提供了有效幫助。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例包括:
一種寬頻低損耗高強(qiáng)度錳鋅鐵氧體，包括主體體系和復(fù)合體系；所述主體體系由質(zhì)量百分比為48?51%的Fe203、39?46%的MnO和10?16%的ZnO ;所述復(fù)合體系占所述主體體系總質(zhì)量的12?25% ;所述復(fù)合體系包括CaC03、CoO, N1, CuO、S12 (粒徑為100?500nm)、Bi2O3和 MoO 3;所述復(fù)合體系中 CaCO 3、CoO、N1、CuO、Si02、Bi2O3和 MoO 3的質(zhì)量比例為 3 ?5:1 ?2:0.5 ?1.5:0.5 ?1:2 ?3:0.8 ?1.2:0.3 ?0.8。
[0015]本發(fā)明通過(guò)科學(xué)的配方、獨(dú)特的原材料處理方式、獨(dú)特的燒結(jié)排坯工藝及惰性燒結(jié)氛圍，使所制備的錳鋅鐵氧體可以在較寬的頻率范圍內(nèi)具備超低的損耗和優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度，同時(shí)具備較高的居里溫度，其在100mT，200?500KHz范圍內(nèi)，損耗低于180?900 kw/m3，在200mT，25?10KHz范圍內(nèi)，損耗低于60?300 kw/m3;所述猛鋅鐵氧體能夠適應(yīng)激烈顛簸環(huán)境的車(chē)載裝置或天氣變化劇烈的露天環(huán)境，本發(fā)明適應(yīng)目前電子行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，擴(kuò)寬了磁芯產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，使電子產(chǎn)品向小型號(hào)、高效化發(fā)展，對(duì)我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，節(jié)能減排提供了有效幫助。
[0016]具體制備方法如下:
實(shí)施例1
(I)稱料及處理:按配方稱取Fe2O3 48mol、46%的MnO和16%的ZnO及總量為12mol的CaC03、CoO、N1、CuO、S12 (粒徑為 100nm)、Bi2O3和 MoO 3;其中，CaCO 3、CoO、N1、CuO、Si02、Bi2O3和 MoO3的質(zhì)量比例為 3:1:0.5:1:2:0.8:0.3 ；
將所述Fe203、MnO和ZnO放置到電熱式回轉(zhuǎn)窯在600°C下預(yù)燒lh，然后將其置于行星式球磨機(jī)中混合研磨20?30min，再向其中加入稱取的CaC03、Co0、N1、CuO、Si02、Bi2O3和MoO3,混合研磨60?90min，得到平均粒徑為0.3?0.5 μ m的混合料； (2)制備混合漿料:將步驟(I)中得到的混合料投入到沙磨攪拌機(jī)