一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，所述的铁氧体磁芯材料包括重量百分比为90%的主成分和重量百分比为10%的辅助成分，所述的主成分为自制Co2-Z型铁氧体，所述的辅助成分包括SiO2、CaCO3、V2O5、TiO2，所述的制备方法包括如下步骤：a）制备Co2-Z型铁氧体，b）预烧球磨处理，c）成型及烧结。本发明专利技术揭示了一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，该铁氧体磁芯材料具有很高的磁导率、较好的宽温特性、良好的电磁兼容性能和优异的吸波性能，其制备工艺高效、易操作、适用性强，推广应用价值极高。

【技术实现步骤摘要】

    本专利技术涉及一种电子材料，尤其涉及一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，属于电子材料

技术介绍
电子材料是现代电子工业和科学技术发展的物质基础，主要是指在电子技术和微电子技术中使用的材料，包括介电材料、半导体材料、压电与铁电材料、导电金属及其合金材料、磁性材料、光电子材料以及其他相关材料。电子材料涵盖范围广泛，其主要功能在于本身为光机能性，或会影响产品电气性质的材料。当前，电子材料主要应用于IC制造、平面显示器、构装、印刷电路板、太阳电池等产业。作为电子材料之一的铁氧体磁芯材料，广泛应用于通信设备和汽车电子等领域。当前，现代通信设备的户外设施和汽车等，在工作过程中，都需要经历高温和低温的环境，要保证这些设备能够正常使用，就必须要求使用的磁芯材料从低温-20℃到100℃都具有很高的磁导率。现行技术中的很多铁氧体磁芯材料虽具有较高的起始磁导率，但磁导率的宽温特性很一般，较难在各种环境温度下，仍能保持高的磁导率；有些产品虽能实现较好的磁导率宽温特性，但制备成本过高，制备工艺繁琐，不易操作；此外，很多铁氧体磁芯材料不具备很好的吸波性能，不能在消除电磁污染、保障人体健康方面发挥作用。
技术实现思路
针对上述需求，本专利技术提供了一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，该铁氧体磁芯材料具有很高的磁导率、较好的宽温特性、良好的电磁兼容性能和优异的吸波性能，其制备工艺高效、易操作、适用性强，推广应用价值极高。本专利技术是一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，所述的铁氧体磁芯材料包括重量百分比为90%的主成分和重量百分比为10%的辅助成分，所述的主成分为自制Co2-Z型铁氧体，所述的辅助成分包括SiO2、CaCO3、V2O5、TiO2，所述的制备方法包括如下步骤：a）制备Co2-Z型铁氧体，b）预烧球磨处理，c）成型及烧结。在本专利技术一较佳实施例中，所述的Co2-Z型铁氧体由硝酸钡、硝酸钴和硝酸铁按物质的量之比3∶2∶41制备而成。在本专利技术一较佳实施例中，所述的辅助成分按重量百分比计算分别为：SiO2 2%、CaCO3 2.5%、V2O5 1.5%、TiO2 4%。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤 a）中，制备Co2-Z型铁氧体采用喷雾-焙烧法，其包括如下步骤：1）将硝酸钡、硝酸钴和硝酸铁溶于蒸馏水中制得混合溶液；2）将混合溶液经喷雾干燥处理制得硝酸盐微粉；3）高温焙烧硝酸盐微粉制得Co2-Z型铁氧体。在本专利技术一较佳实施例中，所述的高温焙烧硝酸盐微粉包括两个工序：升温至600℃保温2h和升温至1100℃焙烧5h。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤b）中，预烧球磨处理包括如下步骤：1）将制得的Co2-Z型铁氧体研磨成粉后于90℃烘干；2）将粉料放在箱式炉中于850℃预烧3h；3）将预烧后的粉料加入SiO2、CaCO3、V2O5、TiO2，并在球磨机中球磨1.5h，制得粒度为1.4um的料浆。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤c）中，成型及烧结包括如下步骤：1）将制得的料浆烘干后过筛，并加入PVA胶水造粒；2）将粒料用液压机在500MPa的压力下压制成型；3）将成型材料在氮气保护的钟罩炉中于900℃烧结2h。本专利技术揭示了一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，该铁氧体磁芯材料具有很高的磁导率、较好的宽温特性、良好的电磁兼容性能和优异的吸波性能，其制备工艺高效、易操作、适用性强，推广应用价值极高。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1是本专利技术实施例高性能铁氧体磁芯材料制备方法的工序步骤图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。图1是本专利技术实施例高性能铁氧体磁芯材料制备方法的工序步骤图；该铁氧体磁芯材料包括重量百分比为90%的主成分和重量百分比为10%的辅助成分，所述的主成分为自制Co2-Z型铁氧体，所述的辅助成分包括SiO2、CaCO3、V2O5、TiO2，所述的制备方法包括如下步骤：a）制备Co2-Z型铁氧体，b）预烧球磨处理，c）成型及烧结。本专利技术提及的高性能铁氧体磁芯材料在制备时，先采用喷雾-焙烧法制备Co2-Z型铁氧体，再以Co2-Z型铁氧体为主原料，辅以多种添加剂SiO2、CaCO3、V2O5和TiO2，采用氧化物干法工艺制作成高性能铁氧体磁芯材料。其中，制备的Co2-Z型铁氧体具有典型的平面六角结构，有很高的磁晶各向异性场、高起始磁导率等优良品质；同时，制备Co2-Z型铁氧体采用的喷雾-焙烧工艺简单，易操作，大大节省了时间，且操作工序少，避免了处理过程中杂质的引入，产物的纯度高。实施例具体制备方法如下：a）制备Co2-Z型铁氧体，具体制备过程为：首先按物质的量之比称取一定量的硝酸钡、硝酸钴和硝酸铁，它们的用量比为3∶2∶41，将上述原料溶于蒸馏水中，电磁搅拌均匀得到前驱物混合溶液；然后将制得的前驱物混合溶液经喷雾干燥处理得到硝酸盐微粉；随后将硝酸盐微粉置于管式炉中升温至600℃并保温2h，再以5℃/min的升温速率升温至1100℃并焙烧 5h，最后将管式炉中尾气通入NaOH溶液中后排出，待反应结束后，取出黑色产物，即得Co2-Z型铁氧体。b）预烧球磨处理，具体制备过程为：首先将步骤a）制得的Co2-Z型铁氧体放入研磨机中研磨成粉，并将研磨后的粉料放入真空烘箱中于90℃烘干；然后将烘干的粉料放在箱式炉中于850℃预烧3h；随后按占铁氧体磁芯材料的重量百分比计，依次向预烧后的粉料中加入2%的SiO2、2.5%的CaCO3、1.5%的V2O5和4%的TiO2，并将混合粉料放入球磨机中球磨1.5h，制得粒度为1.4um的料浆。c）成型及烧结，具体制备过程为：先将步骤b）处理得到的料浆放入真空烘箱中于90℃烘干，再将烘干的料浆进行过筛处理，过筛后加入重量百分比为8%的PVA胶水进行造粒获得粒料；然后将粒料用液压机在500MPa的压力下压制成型；最后将成型材料放入氮气保护的钟罩炉中，于900℃下进行烧结处理，烧结2h后出炉即得性能优异的铁氧体磁芯材料。经测试，该高性能铁氧体磁芯材料在-20～100℃温度范围内的起始磁导率可达11000，吸波性能可达18dB。本专利技术揭示了一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，该铁氧体磁芯材料具有很高的磁导率、较好的宽温特性、良好的电磁兼容性能和优异的吸波性能，其制备工艺高效、易操作、适用性强，推广应用价值极高。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本专利技术所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，其特征在于，所述的铁氧体磁芯材料包括重量百分比为90%的主成分和重量百分比为10%的辅助成分，所述的主成分为自制Co2‑Z型铁氧体，所述的辅助成分包括SiO2、CaCO3、V2O5、TiO2，所述的制备方法包括如下步骤：a）制备Co2‑Z型铁氧体，b）预烧球磨处理，c）成型及烧结。

【技术特征摘要】
1.一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，其特征在于，所述的铁氧体磁芯材料包括重量百分比为90%的主成分和重量百分比为10%的辅助成分，所述的主成分为自制Co2-Z型铁氧体，所述的辅助成分包括SiO2、CaCO3、V2O5、TiO2，所述的制备方法包括如下步骤：a）制备Co2-Z型铁氧体，b）预烧球磨处理，c）成型及烧结。
2.根据权利要求1所述的高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，其特征在于，所述的Co2-Z型铁氧体由硝酸钡、硝酸钴和硝酸铁按物质的量之比3∶2∶41制备而成。
3.根据权利要求1所述的高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，其特征在于，所述的辅助成分按重量百分比计算分别为：SiO2 2%、CaCO3 2.5%、V2O5 1.5%、TiO2 4%。
4.根据权利要求1所述的高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤 a）中，制备Co2-Z型铁氧体采用喷雾-焙烧法，其包括如下步骤：1）将硝酸钡、硝酸钴和硝酸铁溶于蒸馏水中制得混合溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：付冲，
申请(专利权)人：苏州华冲精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32