[發明專利]初始磁導率為10±20%的鎳鋅鐵氧體材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010603406.0
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102167572A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 顧曄華;胡軍
• 申請（專利權）人: 嘉興龍晴照明科技有限公司
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/622
• 代理公司: 杭州金源通匯專利事務所(普通合伙) 33236
• 代理人: 唐迅

技術領域

本發明涉及一種用于制作高頻無極燈功率發生器中扼流圈的鎳鋅鐵氧體材料生產技術，特別是一種初始磁導率為10±20％的鎳鋅鐵氧體材料及其制備方法。

背景技術

高頻無極燈(High?Frequency?Electronic?Discharge?Lamp)是集最新電子節電技術與電光源技術于一體的高科技新型的光源，它不用燈絲，采用磁場來激勵氣體放電、發光，具有高效節能、綠色環保、長壽命等諸多優點。高頻無極燈是由發生器，功率耦合器和燈泡三部分組成，激勵源產生一個2.65MHz以上的電頻電流，它經饋線送至功率耦合器。當高頻電流通過功率耦合器時，產生一個高頻電磁場。變化的磁場即產生一個垂直于磁場變化的電場，使燈泡內部放電空間的電子被電場加速，當能量達到一定值時，與容器內的氣體分子發生碰撞，燈泡內氣體雪崩電離形成等離子體。等離子體受激原子返回基態時，自發射出紫外光，它激發燈泡壁上的螢光粉發出可見光。

高頻無極燈的技術開發和應用一直吸引著國內外電光照明業界的科技開發人員和企業家。這是因為高頻無極燈具有許多獨特之處，它集長壽、節能和環保于一體，作為一種新型的綠色電光源，它與傳統電光源相比較其綜合效果遠遠優于其他類型的電光源，目前它的技術和產業正處于快速發展成長階段，與LED光源一樣，高頻無極燈是一種朝陽產業。

為保證無極燈的正常工作，作為電源的發生器需要提供一個頻率穩定的電流，而實現這一點，則主要取決于發生器中的一個核心器件——扼流圈。扼流圈在發生器中主要起到限流和調整電源工作頻率的作用，由于扼流圈工作在高頻大電流下，為保證扼流圈的穩定工作，特別是減小扼流圈在工作工程中的發熱，這就要求扼流圈中的鐵氧體磁芯在較大工作電流下具有高頻低電磁損耗和高的飽和磁通密度。此外磁導率不能太高，一般要求在15以下，否則很難匹配電路。

目前市場上用于扼流圈磁芯的主要為鐵粉芯材料，該類材料特點就是飽和磁通密度大，在大電流下不易飽和，但其電阻率很低，很難應用在高頻領域，特別是在高頻無極燈的2.65MHz頻率下，磁芯很容易產生較大的渦流損耗，從而導致發熱嚴重，無法正常工作。

因此，推出一種初始磁導率為10±20％，具有較高電阻率，在高頻大電流下具有極低電磁損耗和大的飽和磁通密度的新型鎳鋅軟磁鐵氧體材料，將能夠確保高頻無極燈發生器中扼流圈穩定工作，并降低其發熱量，這對于改善高頻無極燈的工作穩定性，延長產品壽命具有極為重要的作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種在較大工作電流下具有高頻低電磁損耗和高的飽和磁通密度，能用于制作高頻無極燈功率發生器中扼流圈的初始磁導率為10±20％的鎳鋅鐵氧體材料及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明提供的初始磁導率為10±20％的鎳鋅鐵氧體材料，其主相為尖晶石結構，組成包括Fe₂O₃、ZnO、NiO和CoO，其特征是其組成含量以氧化物計算為：

Fe₂O₃為46.5mol％～49mol％；

ZnO為0.2mol％～4.5mol％；

NiO為44mol％～49mol％；

CoO為0.3～2.5mol％。

在生產過程中，它還可以包含有占總重量的0.2wt％～0.5wt％的作為燒結助熔劑的經過硅烷偶聯劑進行了表面改性的納米V₂O₅。

本發明提供的初始磁導率為10±20％的鎳鋅鐵氧體材料的制備方法，其步驟如下：

1)一次球磨：

將稱好的Fe₂O₃、ZnO、NiO和CoO原材料放入砂磨機中，加入去離子水，去離子水的重量為原材料總重量的1.2倍，球磨時間為1小時～2小時；

2)預燒：

將一次球磨好的原材料烘干，放入電爐內進行預燒，預燒溫度為1000℃～1150℃，預燒時間為1.5小時～3.5小時，預燒后隨爐冷卻；

3)雜質添加：

分次添加原材料總重量0.2wt％～0.5wt％，并選用經過硅烷偶聯劑進行了表面改性的納米V₂O₅作為燒結助熔劑；

4)二次球磨：

將預燒料放入砂磨機中，加入去離子水，去離子水的重量為原材料總重量的0.9倍，雜質分成五等份進行分次添加，每次添加間隔時間為10分鐘，總的球磨時間為2小時～4小時，要求球磨后的粉料顆粒平均粒度在1.00μm～1.60μm之間；

5)成型燒結：