[發明專利]高頻高電阻率Li-Ti-Zn軟磁鐵氧體材料配方及工藝

有效

• 申請號: 201210352425.X
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN103664154A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 何世民;鄧紹清
• 申請（專利權）人: 綿陽市維奇電子技術有限公司
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/622;H01F1/34
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• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及軟磁鐵氧體物理技術領域，具體涉及一種高頻高電阻率Li-Ti-Zn軟磁鐵氧體材料配方及工藝。

背景技術：

高性能軟磁鐵氧體技術是較成熟的技術，MnZn鐵氧體材料通常使用1MHZ以下作電感率，變壓器，震蕩圈磁芯，占軟磁鐵氧體市場的20％，也是價格比較低的軟磁鐵氧體材料，但是MnZn鐵氧體的技術存在以下缺陷：使用頻率高限于1MHZ以下，且電阻率低，居里溫度小于300℃，設備投入高，工藝難度大；而NiZn軟磁鐵氧體，電阻率已可達到10⁶，高頻損耗小，居里溫度高(小于500℃)，生產設備比MnZn簡單，在空氣中燒結，磁導率為8～3000，應用特別廣泛，僅次于MnZn材料，但是NiZn鐵氧體為多孔性材料，易受潮，使用貴金屬氧化物材料NiO，制造成本高；MnZn鐵氧體材料，可部分代替NiZn鐵氧體，用于10～100MHz頻段，工藝和NiZn基本相同，到目前為止，鐵氧體材料只限于偏轉磁芯應用，和EMI/RFI磁芯，價格便宜，濾波性能較差，電磁性能不如NiZn；LiZn軟磁鐵氧體居里溫度高，電阻率高，燒結溫度低，生產設備相對簡單，節能，很多領域里可以取代價格昂貴的NiZn鐵氧體材料，但是高溫條件下，Li容易揮發，生產工藝復雜，難度大。

發明內容：

本發明的目的是提供一種高頻高電阻率Li-Ti-Zn軟磁鐵氧體材料配方及工藝，配方設計的獨創性在于用LiCO₃替代了鎳鋅鐵氧體中的NiO，大幅降低了材料成本，降低了燒結溫度，從而節約了能源，具有良好的經濟效果和社會價值。

本發明具有居里溫度高、a_F小、λ_S和K₁也較低，對應用敏感性也較低。本發明進行了離子置換，如Ti、Zn、Mn、Ni、Co等，通過置換可以得到所需要的有應用價值的電磁特性，滿足用戶需求，更為重要的是本發明使用到的Li₂CO₃成本只有NiO的25％，而且比NiFeO₂的原材料成本低50％。Li-Ti-Zn軟磁鐵氧體材料的性能已經達到了NiZn鐵氧體材料的水平。Li-Ti-Zn軟磁鐵氧體材料在軟磁領域應用基礎上是空白，在文獻資料和教科書上也無法查閱。

為了解決背景技術所存在的問題，本發明是采用以下技術方案：

本發明的配方為：Fe₂O₃(50～65mol％)、MnO(1～4mol％)、ZnO(10～20mol％)、TiO₂(1～4mol％)、Co₂O₃(0.1～0.5mol％)、Li₂CO₃(15～28mol％)、Bi₂O₃(0.2～0.8mol％)。

本發明的工藝流程為：1、混料：將Fe₂O₃、Li₂CO₃、MnO、ZnO、TiO₂、Co₂O₃、Bi₂O₃按上述配方采用砂磨機混料，彌散劑為去離子水，料∶球∶水＝1∶0.8∶5，混料時間2小時，離心脫水烘干破碎，過20目篩；

2、預燒：設備為空氣推板窯(17m)，預燒結室溫800℃～950℃；

3、磨料：采用300kg球磨機，Hc≥60，料∶水∶球＝1∶0.7～0.9∶4，球磨時間為18至24小時，離心脫水，烘干；

4、造粒：采用機械進行造粒，粘合劑為Pcv-1788，Pcv∶去離子水＝500kg∶45kg，自動攪拌加熱溶解，料塊破碎過70目篩，粉∶料∶粘合劑＝100∶10∶12，反復碾壓3至4次，調濕(含水量約6％)破碎過篩；

5、成型：將顆粒料調濕，含水量約3％±0.5，加硬脂酸鋅1～1.5％，采用混料機混料10～15分鐘，再通過60～140目篩，顆粒料滿足成型要求，壓制標環和產品。

6、燒結：采用空氣推板窯，燒結溫度為800℃～1000℃。

本發明具有以下有益效果：它在原有配方中用碳酸鋰替代了氧化鎳，降低了材料成本，還提高產品性能，產品一致性好，節約了能源，具有良好的經濟效果和社會價值。

具體實施方式：