[發明專利]一種可應用于高速切換器的納米晶錳鋅鐵氧體及其制備方法

無效

• 申請號: 201010564047.2
• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN101979360A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 魏瑞明;戴建中;鄒仲鶴;陸靜軍
• 申請（專利權）人: 蘇州天銘磁業有限公司
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/622
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及到一種錳鋅鐵氧體材料，尤其涉及一種可應用于高速切換器的納米晶鐵氧體材料及其制備方法，屬于氧化物磁性材料技術領域。

技術背景

錳鋅鐵氧體是具有尖晶石結構的軟磁鐵氧體，也是一種用途廣、產量大、成本低的電子工業及機電工業基礎材料，被廣泛用作電子開關元件、高速切換元件、磁頭材料、磁記錄材料等。尤其在高速切換開關中，納米晶軟磁鐵氧體的應用受到格外關注。隨著信息技術和電子產品數字化的發展，為適應各種電器小型化、片式化、高頻化的發展趨勢，制備出晶粒細小均勻、起始磁導率高、矯頑力低、飽和磁化強度高的軟磁鐵氧體尤為重要。然而，傳統方法制備出的錳鋅鐵氧體，其晶粒尺寸和性能都不能很好的適用于高速切換器中。因此，科學研究領域和技術應用領域的科研人員圍繞錳鋅鐵氧體的化學成分、制備方法及其電磁性能之間的關系開展了深入的研究，希望開發出可應用于高速切換器的納米晶錳鋅鐵氧體。

發明內容

本發明針對現有錳鋅鐵氧體的晶粒尺寸相對較大、其實磁導率低、矯頑力大等缺點難以應用于高速切換器中，提供一種可應用于高速切換器的納米晶錳鋅鐵氧體材料。本發明還提供一種可應用于高速切換器的納米晶錳鋅鐵氧體材料得制備方法。

本發明針對現存的上述問題，主要通過以下技術方案得以解決的：一種可以應用于高速切換器的納米晶錳鋅鐵氧體材料，其化學式可以表示為Mn_1-xZn_xFeO₄，其中0.1≤x≤0.5。

本發明提供的一種可應用于高速切換器的納米晶錳鋅鐵氧體材料得制備方法包括以下步驟：

(1)根據化學式Mn_1-xZn_xFeO₄(其中0.1≤x≤0.5)中對應x(Zn)＝0.1～0.5的配比設計出不同成分比的MnZn鐵氧體。按照Mn、Zn、Fe的摩爾比稱取純度分別為96％氯化錳(MnCl₂·4H₂O)、96％硫酸鋅(ZnSO₄·7H₂O)、98％氯化鐵(FeCl₃·6H₂O)，配置混合溶液；

(2)將步驟(1)中混合液加入到去離子水中，油溫加熱至設計溫度65～100℃并用磁力攪拌器攪拌均勻；

(3)加快攪拌速度，向混合液中迅速加入NaOH溶液，調節pH值至11～13進行共沉淀，在該溫度下保持1～1.5h；

(4)冷卻至室溫，陳化3～5d，調節pH至6～8，用乙醇和去離子水清洗去除雜質；

(5)將清洗好的沉淀物在100～120℃溫度下進行脫水抽慮烘干，研磨成粉末狀標號；

(6)成型：使用臺式電動壓片機將粉料壓制成特定形狀尺寸的坯件；

(7)燒結：將坯件放入電阻爐中進行熱處理，以100～120℃/h的升溫速度加熱到450℃～800℃下保溫6～10h，最后關閉電源冷卻至室溫。

常用的開關元件中一般使用微米級的鐵氧體軟磁材料，它們具有矩形的磁滯回線，在磁化反轉過程中，由于磁疇壁運動的不可逆性，切換時間很大一部分由磁疇壁的不可逆運動決定。而在單疇納米體系中，磁化過程主要通過磁矩的磁化反轉來實現，疇壁的位移基本消失，因此在高頻磁場作用下，可以在短暫的時間內完成磁化反轉，從而是開關元件具有高的轉換速率。由此可見，鐵氧體顆粒的大小是影響其磁性能的一個重要因素。因此，本發明采用化學共沉淀法制備的納米晶MnZn鐵氧體具有晶粒尺寸小，矯頑力小和起始磁導率的優點。

本發明與現有技術相比具有以下優勢：

(1)本發明的制備方法不僅成本低，工藝簡單，生產效率高，而且燒結溫度低，節能降耗，有利于實現大規模的工業化生產。

(2)采用本發明制備出的納米晶MnZn鐵氧體材料具有晶粒尺寸小，矯頑力小和起始磁導率的優點，適用于高速轉換器中。

附圖說明

附圖是本發明納米晶MnZn鐵氧體制備方法的流程圖。

具體實施方式

以下為本發明的具體實施方式，對本發明的技術特征做進一步的說明，但本發明不僅限于這些實施例。

實施例1