[發明專利]一種具有高飽和磁感應強度高磁導率特性的Mn-Zn鐵氧體及其制備工藝

有效

• 申請號: 201310356164.3
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103588473A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 金鑫
• 申請（專利權）人: 橫店集團東磁股份有限公司
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/622
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及一種鐵氧體，具體涉及一種具有高飽和磁感應強度高磁導率特性的Mn-Zn鐵氧體及其制備工藝。?

背景技術

目前數字技術、光纖通信等行業對電感器、濾波器、扼流圈、寬帶和脈沖變壓器應用需求大量高磁導率軟磁鐵氧體。軟磁鐵氧體是以Fe₂O₃為主成分的亞鐵磁性氧化物，采用粉末冶金方法生產。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等幾類，其中Mn-Zn鐵氧體的產量和用量最大，Mn-Zn鐵氧體的電阻率低，為1-10歐姆/米，一般在100kHZ以下的頻率使用。Cu-Zn、Ni-Zn鐵氧體的電阻率為102-104歐姆/米，在100kHz-10兆赫的無線電頻段的損耗小，多用在無線電用天線線圈、無線電中頻變壓器。?

軟磁鐵氧體的特點是：飽和磁通密度低，磁導率低，居里溫度低，中高頻損耗低，成本低。前三個低是它的缺點，限制了它的使用范圍，現在正在努力改進。后兩個低是它的優點，有利于進入高頻市場，現在正在努力擴展。而目前的軟磁鐵氧體雖然有些的磁導率已經達到在12000±30%，但是其Bs（飽和磁感應強度）仍然在410mT左右，雖然相對以前已經得到了很大的提升，但是依然不能滿足目前實際的需要。?

一個申請號為200410036807.7的發明專利，公開了一種鐵氧體材料，它是作為主成分含有規定量的氧化鐵、氧化銅、氧化鋅以及氧化鎳的NiCuZn系的鐵氧體材料,作為輔助成分,含有規定量的氧化鉍、氧化硅、氧化鎂、氧化鈷,以此構成鐵氧體材料,因此能夠提供溫度特性極其良好(相對于溫度變化的磁導率的變化率小)、品質因數Q高、高強度的NiCuZn系鐵氧體材料。但是其Bs（飽和磁感應強度）遠遠達不到目前的需求。?

一個申請號為200310114712.8的發明專利，公開了一種Mn-Zn系鐵氧體，含有氧化鐵為按Fe₂O₃換算51-54摩爾%、氧化鋅按ZnO換算為14-21摩爾%、以及余部為氧化錳的主成分，該專利公開的鐵氧體也不能滿足目前的高Bs的要求。?

發明內容

本發明的針對目前現狀，一個目的是為了提供一種具有高飽和磁感應強度高磁導率特性的Mn-Zn鐵氧體。以滿足目前各領域對鐵氧體高性能的要求，將軟磁鐵氧體保持較高磁導率的基礎上，進一步提高其飽和磁感應強度。?

本發明的另一個目的是提供一種上述鐵氧體的制備工藝，通過該工藝，可以制備得到滿?足目前各領域對高磁導率和高飽和磁感應強度的要求。?

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：?

一種具有高飽和磁感應強度高磁導率特性的Mn-Zn鐵氧體，由主要組分和輔助組分組成，主要組分包括：以Fe₂O₃換算為52-54mol％摩爾百分比的氧化鐵，以ZnO換算為18-21mol％摩爾百分比的氧化鋅，和余量以MnO換算的氧化錳；相對于主要組分，輔助成分包括：以CaO換算計為100-500ppm的Ca，以Bi₂O₃換算計為300-1000ppm的Bi，以SnO₂換算計為100-400ppm的Sn，以MoO₃換算計為200-800ppm的Mo。?

經過試驗發現，通過改變鐵氧體的各組分的含量配比，可以對鐵氧體的性能產生很大的影響。將Fe₂O₃含量控制在52-54mol％摩爾百分比，可保證材料具有足夠的電阻率，如果Fe₂O₃含量低于本范圍，材料的Bs性能會得不到保障。本發明將ZnO的含量提高到了18-21mol％摩爾百分比，在ZnO添加帶來的負影響的容忍范圍之內，極大地利用了ZnO對材料磁導率的提高。在主要組分Fe₂O₃和ZnO的含量確定后，在其中添加CaO使材料晶粒間晶界偏析，提高了電阻率；添加Bi₂O₃使晶粒更容易長大，從而間接提高材料的磁導率；添加SnO₂有效抑制空位缺陷，使晶粒均勻生長，添加MoO₃使材料晶粒更加細化，從而提高了Bs和迭加性能。確定Fe₂O₃和ZnO的配比后發現比目前的鐵氧體的磁導率和Bs均提高了1-5%。?