[發(fā)明專利]高頻無極燈功率耦合器用鎳鋅鐵氧體材料及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010603628.2
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102093043A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)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(fā)明涉及一種鎳鋅鐵氧體材料的生產(chǎn)技術，特別是一種高頻無極燈功率耦合器用鎳鋅鐵氧體材料及制備方法。

背景技術

高頻無極燈(High?Frequency?Electronic?Discharge?Lamp)是集最新電子節(jié)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(fā)光，具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保、長壽命等諸多優(yōu)點。高頻無極燈是由激勵電源，功率耦合器和燈泡三部分組成，激勵源產(chǎn)生一個2Mhz以上的電頻電流，它經(jīng)饋線送至功率耦合器。當高頻電流通過功率耦合器時，產(chǎn)生一個高頻電磁場。變化的磁場即產(chǎn)生一個垂直于磁場變化的電場，使燈泡內(nèi)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(nèi)的氣體分子發(fā)生碰撞，燈泡內(nèi)氣體雪崩電離形成等離子體。等離子體受激原子返回基態(tài)時，自發(fā)射出紫外光，它激發(fā)燈泡壁上的螢光粉發(fā)出可見光。

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

由上可知道，高頻無極燈需要一個高頻電磁場來激發(fā)等離子體，而高頻磁場是由功率耦合器所產(chǎn)生，此外功率耦合器的功率轉化效率也直接決定了高頻無極燈的能效比，因此功率耦合器的品質(zhì)是高頻無極燈的技術關鍵之一。功率耦合器本身是高頻振蕩回路的電感器，既由導線繞在軟磁鐵氧體上所構成。由此可知，功率耦合器的功率轉化效率主要受到軟磁鐵氧體電磁特性的影響。

當前，國外一般采用3F4功率錳鋅鐵氧體應用于制備高頻無極燈中的功率耦合器，但錳鋅鐵氧體由于存在Fe²⁺Fe³⁺這樣的導電對，因此其電阻率通常較低，而由于高頻無極燈的工作頻率通常為2.5～3MHz，這導致鐵氧體的渦流損耗急劇上升，從而極大的降低了燈具的效率。此外，由于錳鋅鐵氧體的渦流損耗很大，而渦流損耗主要轉化為熱量，這導致在工作過程中鐵氧體的溫度竟然能達到100℃以上，從而使得3F4功率錳鋅鐵氧體在組裝功率耦合器中就必需要進行特殊的絕緣處理和骨架支持，導致工藝較為復雜，增加了生產(chǎn)成本。

因此，推出一種具有較高電阻率，在高頻大電流下具有極低電磁損耗的新型鎳鋅軟磁鐵氧體材料，將能夠有效地解決高頻無極燈功率耦合器效率較低、發(fā)熱量大的問題，這將會具有極為廣闊的市場前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術的不足而提供一種在高頻大電流下具有極低電磁損耗、具有良好的溫度穩(wěn)定特性的高頻無極燈功率耦合器用鎳鋅鐵氧體材料及制備方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的高頻無極燈功率耦合器用鎳鋅鐵氧體材料，其主相為尖晶石結構，組成包括Fe₂O₃、ZnO、CuO、NiO和CoO，其特征是其組成含量以氧化物計算為：Fe₂O₃為45mol％～49mol％；ZnO為23mol％～32mol％；CuO為2.5mol％～4.0mol％；NiO為14mol％～25mol％；CoO為0.5mol％～1.2mol％。它還可以包含有占總重量的0.06wt％～0.24wt％的作為燒結助熔劑的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑進行了表面改性的納米V₂O₅。

本發(fā)明提供的高頻無極燈功率耦合器用鎳鋅鐵氧體材料的制備方法，其特征在于方法的步驟如下：

1、一次球磨：

將稱好的Fe₂O₃、ZnO、CuO、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1.5小時～3小時；

2、預燒：

將一次球磨好的原材料烘干，放入電爐內(nèi)進行預燒，預燒溫度為800℃～950℃，預燒時間為1.5小時～3.5小時，預燒后隨爐冷卻；

3、雜質(zhì)添加：

選用經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑進行了表面改性的納米V₂O₅作為燒結助熔劑，其添加量為：0.06wt％～0.24wt％；

4、二次球磨：