[發(fā)明專利]一種超高磁導(dǎo)率的軟磁錳鋅鐵氧體材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910197245.7
• 申請日: 2009-10-15
• 公開（公告）號: CN102044320A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈永春;唐云舟;陳俊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海康順磁性元件廠有限公司
• 主分類號: H01F1/34
• 分類號: H01F1/34;H01F1/36;C04B35/26;C04B35/622
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氧化物磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種超高磁導(dǎo)率的軟磁錳鋅鐵氧體材料及其制備方法。

背景技術(shù)

高磁導(dǎo)率軟磁鐵氧體是鐵氧體材料中應(yīng)用最廣泛和需求量最大的一種，是目前軟磁材料發(fā)展的主要方向。產(chǎn)品主要用于電子技術(shù)中的小信號處理器件，在現(xiàn)代光纖通信和數(shù)字通信技術(shù)中的電感器、濾波器、寬帶變壓器、脈沖變壓器都被大量使用。這類材料主要在低功率下工作，特點是高的磁導(dǎo)率和低的損耗率，能明顯地減少變壓器的體積和增加頻帶寬度。隨著數(shù)字通信尤其是移動通信設(shè)備的飛速發(fā)展，寬帶(ISDN)變壓器磁芯都采用高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，其傳輸頻率在1KHz到1MHz帶寬范圍，并能保證高頻脈沖信號具有穩(wěn)定的阻抗——頻率特性。高磁導(dǎo)率鐵氧體材料還大量用于共模扼流圈磁芯以及管、珠等形狀的磁芯，還可用于抗電磁干擾的電源濾波器。要縮小電感器、濾波器、寬帶變壓器、脈沖變壓器等器件的體積，就要求器件具有高的電感，需使用的磁性材料要具有高的磁導(dǎo)率，即材料在寬的頻率范圍內(nèi)其電感值要保持不變。

高磁導(dǎo)率軟磁鐵氧體廣泛應(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)域的磁心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MnZn鐵氧體的研究都非常重視，研究成果不斷涌現(xiàn)。材料研究進展早期高導(dǎo)材料的發(fā)展只是片面追求高磁導(dǎo)率和一定的居里溫度。然而，這種材料在實際中的應(yīng)用十分有限，應(yīng)用市場大量的需求要求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。這就要求在提高磁導(dǎo)率的同時，兼顧其他性能參數(shù)，使材料性能達到一個很好的平衡。

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，這是當前高磁導(dǎo)率鐵氧體的發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種高磁導(dǎo)率ui、較寬的頻率特性的軟磁錳鋅鐵氧體材料及其制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種超高磁導(dǎo)率的軟磁錳鋅鐵氧體材料，其特征在于，該材料包括主料和微量添加物，所述的主料包括以下組分和摩爾百分含量：氧化鐵52-55％，氧化鋅15-25％，氧化錳余量；所述的微量添加物的加入量為材料總重量的600-1800ppm。

所述的微量添加物選自Bi₂O₃、Mo₂O₃、TiO₂、CaCO₃、V₂O₅中的2種或者2種以上，所述的微量添加物中每種微量添加物的加入量為100-800ppm。

一種超高磁導(dǎo)率的軟磁錳鋅鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)混合：按原料中主料配方的組分和摩爾百分含量，稱取氧化鐵52-55％，氧化鋅15-25％，氧化錳余量，采用強混機混合1-3h得到含主料的粉料；

(2)預(yù)燒：將上述含主料的粉料投入回轉(zhuǎn)窯預(yù)燒，預(yù)燒溫度在900～1000℃，預(yù)燒時間為40～70分鐘，控制混和粉料流量為3-5公斤/分鐘，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為5～20轉(zhuǎn)/分鐘，使紅色的混和粉料初步發(fā)生固相反應(yīng)，并使混和粉料由紅色轉(zhuǎn)變成黑色混合物；

(3)粗粉碎：將上述黑色混合物采用振動球磨機進行粗粉碎，粉碎時間為30～60分鐘，使粉料粒徑大小分布均勻，用水沖法過200目篩網(wǎng)過篩；

(4)砂磨：將上述過篩后的粗粉碎的含主成份的黑色粉末與微量添加物在砂磨機中進行砂磨，整個砂磨時間為80～140分鐘，得到細粉碎后的含主成份的黑色粉末；