[發明專利]高性能功率錳鋅鐵氧體材料及其制造方法

有效

• 申請號: 200710068089.5
• 申請日: 2007-04-18
• 公開（公告）號: CN101290827A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 樊志遠;祁關泉
• 申請（專利權）人: 天通控股股份有限公司
• 主分類號: H01F1/34
• 分類號: H01F1/34;C04B35/38;C04B35/64
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司
• 代理人: 賈建根

技術領域

本發明涉及一種錳鋅鐵氧體材料及其制造方法，尤其是具有高飽和磁通密度(Bs)、低功率損耗(Pcv)及高居里溫度(Tc)的高性能功率錳鋅鐵氧體材料及其制造方法，該材料應用于電子組件及整機，能提高電子組件的直流偏置能力及降低整機功率損耗，從而達到節能降耗的目的。?

背景技術

電子行業的飛速發展，為錳鋅鐵氧體軟磁材料搭建了廣闊的發展平臺，提供了前所未有的發展機遇。近年來，高飽和磁通密度(Bs)、高居里溫度(Tc)和低功率損耗(Pcv)的功率錳鋅鐵氧體材料發展迅猛，被廣泛應用于各種開關電源變壓器、?平面變壓器、表面安裝磁性變壓器、功率變壓器、汽車啟動系統用各類變壓器、LCD背光驅動變壓器及高直流疊加的場合。?

電子設備小型化、輕型化、薄型化的快速發展，涉及到電子元器件的高密度組裝，而電子設備小型化后引發的發熱問題是電子設備小型化進程中遇到的關鍵性技術難題，功率錳鋅鐵氧體材料在電子組件中最主要的作用是功率轉換，其功率損耗的大小直接影響到電子組件的發熱程度，所以降低材料的功率損耗是未來發展的主流方向。?

最近應用于汽車電子模塊的錳鋅鐵氧體材料異軍突起，呈蓬勃發展之勢。由于汽車電子使用環境惡劣，特別是啟動系統，不僅要求材料的常溫性能優異，還要求材料在低溫及高溫時表現出眾，充分保證汽車在零下30度至高溫150度之間能正常啟動與工作，這就要求材料具有高溫高Bs、高居里溫度，低損耗等性能特性。?

提高飽和磁通密度(Bs)、居里溫度(Tc)，降低材料損耗(Pcv)是錳鋅功率鐵氧體材料發展的主旋律，為此，世界各著名鐵氧體巨頭紛紛加大研發力度。日本TDK公司、FDK(富士電器)公司，德國EPCOS公司相應推出了PE33材料、4H45材料及N92材料。但從目前這幾大高性能新材料來看，仍存在三項性能指標不能同時改進的難題，而僅限于某項指標的改進，如表7中日本TDK公司的PE33材料，100℃時飽和磁通密度(450mT)及居里溫度(290℃)?兩項性能指標都表現不俗，但存在磁導率低、功率損耗差的不利因素；日本FDK公司的4H45材料，100℃時飽和磁通密度(450mT)及磁導率(2000)兩項性能指標性能較好，但存在功率損耗差，居里溫度低的問題。飽和磁通密度(Bs)、磁導率(μi)、功率損耗(Pcv)、居里溫度(Tc)是錳鋅鐵氧體材料的主要性能指標，而這幾項指標相互之間因涉及到材料微觀結構及復雜的物理化學特性，按常規方法制備，很難做到既提高飽和磁通密度(Bs)及居里溫度(Tc)，又降低功率損耗(Pcv)，存在著各性能指標難以同時提升的不足。?

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述問題，提供一種高性能功率錳鋅鐵氧體材料及其制造方法。該材料在低溫和高溫狀態下，同時具有高飽和磁通密度(Bs)、低功率損耗(Pcv)及高居里溫度(Tc)；該方法解決了當前軟磁功率鐵氧體材料高飽和磁通密度、高居里溫度及低功耗三項性能無法在一種材料中一致實現的技術難題，是有別于傳統制造工藝的創新方法。?

本發明的技術方案是：高性能功率錳鋅鐵氧體材料制造方法，采用的主成份為Fe₂O₃、Mn₃O_4、ZnO，其制造過程先后經過主成份配料、初次粉碎、預燒、加入添加劑、二次粉碎、造粒等階段，在所述第四階段加入的添加劑中含有?Mn₃O₄。?

作為優選，所述Mn₃O₄添加劑的添加量在1～20wt％。作為進一步優選，所述Mn₃O₄添加劑的添加量在13～18wt％。?

作為優選，所述添加劑還有CaCO₃＝0.05～0.08wt％，V₂O₅＝0.03～0.06wt％，?Nb₂O₅＝0.03～0.07wt％，SnO₂＝0.05～0.15wt％；添加劑總量為1.15～20.25wt％。?

采用上述方法制造的高性能功率錳鋅鐵氧體材料，主成份為Fe₂O₃＝55.0～55.5mol％，Mn₃O₄＝39～40.5mol％，ZnO＝5.0～6.0mol％；副成份中含有一定量的Mn₃O₄。?