[發明專利]錳鋅功率鐵氧體材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110474706.1
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN112979302A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 許杰;顧燮峰;李斌;劉國平;張曉華
• 申請（專利權）人: 上海寶鋼磁業有限公司
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/622
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 范艷靜

本發明提供了一種錳鋅功率鐵氧體材料及其制備方法，該鐵氧體材料的主成分包括73?74wt％氧化鐵、3?4wt％氧化鋅和余量氧化錳，副成分包括500?1000ppm碳酸鈣、200?500ppm二氧化硅、2000?5000ppm四氧化三鈷、100?200ppm氧化鋯、200?600ppm五氧化二鈮、100?200ppm氧化鋯、200?1000ppm二氧化鈦和1000?2000ppm鈦酸銅鈣；本發明通過鈦酸銅鈣等微量添加劑降低錳鋅功率鐵氧體材料的高頻損耗，在保持磁導率和飽和磁感應強度性能不惡化的同時大幅度降低錳鋅鐵氧體材料的功率損耗，并且具有高的飽和磁感應強度。

技術領域

本發明屬于磁性材料技術領域，具體涉及一種適用于5MHz的錳鋅功率鐵氧體材料及其制備方法。

背景技術

錳鋅鐵氧體是一種重要的軟磁材料，主要用于制造各種磁性元器件，如變壓器磁芯、電感等。錳鋅鐵氧體比鎳鐵氧體具有更高的初始磁導率，比鐵基非晶合金、鈷基非晶合金，Fe-Si-Al，Fe-Si-Cr金屬磁粉芯的損耗更低。隨著電力電子技術的發展，磁性元器件小型化、集成化和輕薄化的應用趨勢要求錳鋅鐵氧體材料能夠適應更高的使用頻率。國內外企業通過改善工藝和配方開發出了使用頻率高達500-3MHz的錳鋅功率鐵氧體。例如，TDK的N49，FDK的7H10、7H20可應用于500-1MHz，Ferroxcube應用于1-3MHz的3F4、3F46、3F5等。但是錳鋅鐵氧體在MHz頻段研究較少，通過微觀組織、化學組成、制備工藝的調整，其電磁性能仍有進一步提高的可能。

國內外專利方面，專利US20170352455A1和US20190096554A1中分別公布了適用于500-2MHz的錳鋅鐵氧體材料，專利CN10755984A和CN107129292A中分別公布了適用于3MHz的錳鋅鐵氧體材料。專利CN108911733A和CN108863338A中分別公布了適用于5MHz的錳鋅鐵氧體材料，但都使用了稀有金屬銦、鎵或有毒金屬鎘。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明的首要目的是提供一種錳鋅功率鐵氧體材料。

本發明的第二個目的是提供上述錳鋅功率鐵氧體材料的制備方法。

為達到上述首要目的，本發明的解決方案是：

一種錳鋅功率鐵氧體材料，其包括主成分和副成分；

主成分包括如下組分：

氧化鐵(Fe₂O₃) 73-74wt％，

氧化鋅(ZnO) 3-4wt％，

氧化錳(MnO) 余量；

副成分以主成分的總質量為100wt％計，包括如下含量的組分：

為達到上述第二個目的，本發明的解決方案是：

一種上述的錳鋅功率鐵氧體材料的制備方法，其包括如下步驟：

(1)、將主成分放入球磨機中進行球磨混合，一次球磨30-60min，得到混合粉料；

(2)、將混合粉料置于馬沸爐中保溫，并預燒，得到預燒粉料；

(3)、將預燒粉料粉碎后進行二次球磨，并放入研磨機中，同時加入副成分和純水進行砂磨，粒徑控制在1-2μm；

(4)、將步驟(3)的砂磨后的料漿烘干，并加入聚乙烯醇造粒，烘干后壓制成型，得到成型的坯件；

(5)、將成型的坯件放入具備氣氛調節的燒結爐中，在氮氣和氧氣的氣氛下進行燒結即可。

作為本發明的一種優選實施例，步驟(1)中，主成分包括73-74wt％氧化鐵、3-4wt％氧化鋅和余量氧化錳。