[發(fā)明專利]低損耗的鉭-硅復(fù)合摻雜錳鋅鐵氧體材料及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110206248.3 | 申請(qǐng)日： | 2021-02-24 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112851327A | 公開（公告）日： | 2021-05-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 江昊杰;嚴(yán)鵬飛;嚴(yán)彪 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 同濟(jì)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C04B35/26 | 分類號(hào)： | C04B35/26;C04B35/622;C04B35/63 |
| 代理公司： | 上?？剖⒅R(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225 | 代理人： | 李新新 |
| 地址： | 200092 *** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 損耗 復(fù)合 摻雜 鐵氧體 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種低損耗的鉭?硅復(fù)合摻雜錳鋅鐵氧體材料及其制備，材料包括主料和摻雜料，主料包括氧化鐵、氧化錳和氧化鋅，氧化鐵、氧化錳和氧化鋅的質(zhì)量比為(68～71):(20～25):(6～9)，摻雜料包括鉭和硅。制備為：S1：將主料加入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，得到混合料A；S2：將混合料A進(jìn)行預(yù)燒，然后冷卻至室溫得到預(yù)燒料B；S3：將預(yù)燒料B和摻雜料加入球磨機(jī)進(jìn)行二次球磨，后烘干得到混合料C；S4：向混合料C中加入聚乙烯醇溶液混合進(jìn)行噴霧造粒，后過(guò)篩得到粉末顆粒；S5：將粉末顆粒放入模具進(jìn)行壓制成型，得到坯件；S6：將坯件在平衡氣氛下進(jìn)行燒結(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的材料具有較高的飽和磁通密度以及較低的高頻損耗。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種低損耗的鉭-硅復(fù)合摻雜錳鋅鐵氧體材料及其制備方法。
背景技術(shù)
錳鋅鐵氧體作為軟磁材料的一種，廣泛應(yīng)用于電力工業(yè)設(shè)備、家電儀器及信息化技術(shù)領(lǐng)域等，是目前產(chǎn)量最大、用量也最大的一種軟磁材料，在兆赫茲級(jí)別的電子元器件中有著不可替代的作用。隨著通信技術(shù)和電子產(chǎn)品數(shù)字化的發(fā)展，對(duì)軟磁鐵氧體和元件提出了新的要求，高性能高磁導(dǎo)率磁芯廣泛應(yīng)用于各類電信及信息用基本材料，如共模濾波器、飽和電感、電流互感器、漏電保護(hù)器、絕緣變壓器、信號(hào)及脈沖變壓器等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在電子通訊行業(yè)需要鐵氧體磁芯具有低磁芯損耗和高磁導(dǎo)率，以滿足現(xiàn)在電器設(shè)備的微型化和高效率的要求，現(xiàn)有的磁芯材料難以滿足上述要求。
專利CN104058739B公開了一種用于變壓器的鉭基鐵氧體磁芯材料，它包括主料和添加劑，所述的主料按照摩爾比包括：57.1-64mol的Fe2O3、16.2-20mol的氧化錳、10.1-15mol的氧化鋅、4-5.2mol的氧化銅、0.2-1mol的硼酸鋅、1-1.3mol的氧化鋇、0.01-0.02mol的稀土復(fù)合導(dǎo)磁粉體；添加劑按照占所述鐵氧體磁芯材料的重量比計(jì)包括：30-50ppm的三聚磷酸鋁、10-20ppm的四氯化鈦、40-50ppm的硅微粉。該材料中除主料外，粘接劑、粉體分散劑等成分較多，其在后續(xù)燒結(jié)過(guò)程中若控制不當(dāng)易出現(xiàn)缺陷，成品合格率難以保證。該發(fā)明中并未給出相應(yīng)工藝，僅從最后磁芯的性能上看，其在100kHz時(shí)的損耗已接近400W/m3，在兆赫茲級(jí)別較難應(yīng)用。
專利CN106278229A公開了一種高頻高磁導(dǎo)率的多用途錳鋅鐵氧體材料，由以下重量份的原料制備制成：羥基鐵粉60-65、三氧化二鐵10-15、氧化錳25-27、氧化鋅21-23、硅烷偶聯(lián)劑kh5704-5、有機(jī)硅樹脂5-7、聚乙烯醇1-2、硅酸鈉7-9、碳化鉭0.4-0.5、陶瓷粉0.3-0.4、氧化銅0.8-0.9、水適量。該材料中以羥基鐵粉作為原料，雖然飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度較高，但其居里溫度較低(僅為170℃)，且應(yīng)用頻率僅為120kHz，損耗較高(大于400W/m3)，并未給出詳細(xì)的磁導(dǎo)率數(shù)據(jù)，產(chǎn)品小型化化后高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì)在高頻下無(wú)法體現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題而提供一種低損耗的鉭-硅復(fù)合摻雜錳鋅鐵氧體材料及其制備方法。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種低損耗的鉭-硅復(fù)合摻雜錳鋅鐵氧體材料，包括主料和摻雜料，所述主料包括氧化鐵、氧化錳和氧化鋅，所述氧化鐵、氧化錳和氧化鋅的質(zhì)量比為(68～71):(20～25):(6～9)，所述摻雜料包括鉭單質(zhì)和硅單質(zhì)。鉭-硅復(fù)合摻雜錳鋅鐵氧體材料具有相對(duì)較高的起始磁導(dǎo)率(2800～3450)、較高的飽和磁通密度(0.50～0.53T)、較適宜的居里溫度(220～260℃)以及較低的高頻損耗(305～340kW/m3)。
所述材料中，以材料原料的總質(zhì)量為100wt％計(jì)，摻雜料的總量為200～380PPM，具體地，鉭的含量為100～300PPM，優(yōu)選為100～200PPM，硅的含量為100～200PPM，優(yōu)選為100～180PPM。
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