[發(fā)明專利]一種具有高磁導(dǎo)率、高居里溫度及低損耗的Mn-Zn鐵氧體材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810037005.6
• 申請日: 2008-05-06
• 公開（公告）號: CN101575205A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳元峻;徐輝宇;馮煒;劉國平;顧燮峰;唐俊睿
• 申請（專利權(quán)）人: 上海寶鋼天通磁業(yè)有限公司
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 何葆芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種Mn-Zn鐵氧體材料，具體說，是涉及一種具有高磁 導(dǎo)率、高居里溫度及低損耗的Mn-Zn鐵氧體材料。

背景技術(shù)

軟磁鐵氧體材料是國民經(jīng)濟中一種非常重要的基礎(chǔ)功能材料，廣泛應(yīng)用于 各類電子產(chǎn)品中，例如：通信設(shè)備，家用電器，計算機，汽車等。近年來，電 子產(chǎn)品向輕、薄、短、小方向的發(fā)展，對軟磁鐵氧體材料的性能提出了更高的 要求，其中高磁導(dǎo)率錳鋅材料是隨著市場發(fā)展變化最快，市場前景最好的材料 之一。高磁導(dǎo)率錳鋅鐵氧體材料主要用于電子電路寬帶變壓器，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字 網(wǎng)(ISDN)、局域網(wǎng)(LAN)、寬域網(wǎng)(WAN)、背景照明等領(lǐng)域的脈沖變壓器， 抗電磁波濾波器等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域的磁芯基本上是在弱場下工作，這時材料的 高磁導(dǎo)率就會顯示出獨特的優(yōu)越性。首先，材料的磁導(dǎo)率較高時，較少的線圈 匝數(shù)就可以獲得需求的電感量，進而有效地降低線圈的直流電阻及由其引起的 損耗；其次，使用磁導(dǎo)率高的材料能明顯減小變壓器的體積，有利于器件和系 統(tǒng)的小型化、輕量化。這些特點順應(yīng)了電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，目前其產(chǎn)量已占 全部軟磁鐵氧體總產(chǎn)量的25％以上。隨著通信、計算機、網(wǎng)絡(luò)等電子信息產(chǎn)業(yè) 的高速發(fā)展，其市場需求以年均20％以上的速度高速增長。因此，國內(nèi)外相關(guān) 企業(yè)對高磁導(dǎo)率Mn-Zn鐵氧體的研究都非常重視。

由于應(yīng)用市場要求Mn-Zn鐵氧體材料不僅要具有高的初始磁導(dǎo)率，同時 必須具有良好的溫度特性、頻率特性、低的損耗、高的阻抗和良好的疊加性能 等，因此，高磁導(dǎo)率領(lǐng)域的研究已經(jīng)從簡單的追求高磁導(dǎo)率方面轉(zhuǎn)移到提高綜 合性能上來，要求在提高磁導(dǎo)率的同時，還要兼顧其他性能參數(shù)，使材料性能 達到一個很好的平衡，即具有以下綜合性能：更高的飽和磁通密度Bs，更好 的直流偏置特性DC-Bias；更低的損耗(低磁通密度下的損耗因子tgδ/μ、高磁 通密度下的功耗Pc)，更低的總諧波失真系數(shù)(THD)；更寬的使用頻率和更 廣的溫度范圍。具有高居里點是解決寬溫要求的關(guān)鍵，但要使Mn-Zn鐵氧體 材料在具有高磁導(dǎo)率的同時具有高居里點及低損耗特性，則是有待本領(lǐng)域科技 人員需要解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有高磁導(dǎo)率、高居里溫度及 低損耗的Mn-Zn鐵氧體材料，以滿足市場對Mn-Zn鐵氧體材料的需求。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的具有高磁導(dǎo)率、高居里溫度及低損耗的Mn-Zn鐵氧體材料，由 主成分和添加劑組成，其中主成分的組成及各組成所占重量百分比為：Fe₂O₃占60～75％、ZnO占5％～15％、其余為Mn₃O₄，其特征在于，所述添加劑的組 成及各組成相對主成份總重的重量百分比為：CaCO₃占0.05～0.1％、TiO₂占 0.1～0.3％、SiO₂占0.001～0.005％及Nb₂O₅占0.01～0.03％。

所述添加劑的總加入量占主成份總重的重量百分比優(yōu)選0.18～0.42％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的Mn-Zn鐵氧體材料具有高磁導(dǎo)率、高居 里溫度及低損耗特性，即：在25℃、10KHz、0.8mA條件下的初始磁導(dǎo)率μ_i達到3800～4750；居里溫度Tc達到250～260℃；在25℃、1194A/m條件下的 飽和磁感應(yīng)強度Bs達到550～600mT；在100℃、1194A/m條件下的飽和磁感 應(yīng)強度Bs達到420～450mT；在25℃、10KHz、0.8mA條件下的比損耗系數(shù) tgδ/μi達到1.2×10^-6；在25℃、100KHz、0.8mA條件下的比損耗系數(shù)tgδ/ μi達到1.3×10^-6。本發(fā)明的這種Mn-Zn鐵氧體材料具有雙重特性，既可應(yīng)用 于低磁通密度下的通信電子領(lǐng)域，又可應(yīng)用于高磁通密度下的電力電子領(lǐng)域， 即在低磁通密度下，用于制作低損耗、高保真濾波器件；在非對稱數(shù)字用戶線 技術(shù)中，用于制作綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)分頻器和低通濾波器；在高磁通密度下，用 于制作汽車電器的高溫抗干擾元件及制冷、紡織、印刷設(shè)備功率傳動和頻率轉(zhuǎn) 換控制電路的高Bs器件。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細、完整的說明：

實施例1