本发明专利技术提供了一种用于120～160℃的高Bs低损耗锰锌铁氧体材料及其制造方法，该铁氧体材料主成分为Fe2O3：68.2mol％－69.8mol％、ZnO：15mol％－18.3mol％、余量为MnO，其中Fe2O3的摩尔百分比含量a mol％和ZnO的摩尔百分比含量b mol％满足1662≤22×a+11×b≤1702的条件。通过配料、混料、预烧、二磨、造粒、成型、烧结等工艺步骤制成，该材料烧结密度达到理论密度的95％，功率损耗达到最小值的温度范围为120～160℃，而且在140℃时的饱和磁通密度Bs可达430mT以上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种锰锌铁氧体材料及制造方法，特别涉及一种用于120?160°C的 高Bs低损耗MnZn功率铁氧体材料及其制造方法，属于电子元器件用金属功能材料制造技 术的新材料高新
技术介绍
常规应用于超过100 °c高温条件下的软磁锰锌铁氧体材料，如专利文献 CN102219486B所述高温低损耗锰锌功率铁氧体磁心应用于120?150°C，140°C的Bs未超 过370mT，不利于电器器件的功率密度提高。高温Bs偏低是常规高温低损耗材料的缺陷，为 适应电子设备小型化轻量化的发展方向，常规高温低损耗材料的高温Bs亟需提高。 增加主成分中的Fe2O3含量是提高锰锌铁氧体材料高温Bs的有效手段，特别是当 Fe2O3含量超过60mol %时，锰锌铁氧体材料高温Bs显著提高。如专利文献CN102163480A 所述LED照明控制电路用磁性材料Fe203:59. 5?61. 8mol %，ZnO :9?12mol %，余量为 MnO,在100°C条件下的饱和磁通密度大于500mT，但适应的工作温度较低；又如专利文献 CN1662470A 所述包含 Fe203:62 ?68mol %、ZnO : 12 ?20mol % 的 MnZn 铁氧体烧结体 100°C 的Bs高达519mT，但其"底限温度"基本在80?KKTC范围，不适用于高温条件，而且还添 加了昂贵的金属镍氧化物；还如专利文献CN100532321C所述由63?80mol %的Fe203、3? 15mol %的ZnO及剩余部分的氧化锰构成的铁氧体烧结体，虽有磁心损耗达到最小的温度 在140°C以上的方案，但是其损耗值为50kHz、150mT条件下的，根据磁心损耗正比于频率的 1-2次方、磁通密度的2-3次方，其100kHz、200mT条件下的损耗将增大4-10倍，显然损耗太 大不能使用。
技术实现思路
常规高温低损耗材料的高温Bs太低，而现有高温Bs高的材料又不适用于高温条 件，本专利技术的目的在于提供一种简单易行的低成本的用于120?160°C的高Bs低损耗MnZn 功率铁氧体材料及其制造方法。该铁氧体材料主成分为Fe203:68. 2mol % - 69. 8mol %、 ZnO :15mol% - 18. 3mol%、余量为MnO,其中Fe2O3的摩尔百分比含量a mol%和ZnO的摩 尔百分比含量b mol%满足1662彡22Xa+llXb彡1702的条件。为了描述简便，可进行以 下定义：X = 22Xa+llXb。通过配料、混料、预烧、二磨、造粒、成型、烧结等工艺步骤制成， 该材料烧结密度达到理论密度的95%，功率损耗达到最小值的温度范围为120?160°C，而 且在140°C时的饱和磁通密度Bs可达430mT以上。 本专利技术所采取的技术方案是： 用于120?160°C的高Bs低损耗锰锌铁氧体材料，其特征在于：所述铁氧 体材料主成分为 Fe203:68. 2mol % - 69. 8mol %、ZnO : 15mol % - 18. 3mol %、余量 为MnO,其中Fe2O3的摩尔百分比含量a mol%和ZnO的摩尔百分比含量b mol%满足 1662 彡 22Xa+llXb 彡 1702 的条件。 优选的，所述主成分经过预烧得到预烧料，基于预烧料的总重量，作为辅助成分的 添加量为（I)、Si0 2:40ppm - IOOppm ;， (2)、CaC03:400ppm - 900ppm，和 / 或 (3)、V205、Nb20 5、Zr02、Bi203、Mo03、B 203、P2O5中的一种或一种以上多种，其中 V 205、 Nb205、Zr02、Bi203、Μο0 3、β203、P2O5中的一种或多种的总添加量不超过IOOOppnu 优选的，所述铁氧体材料烧结密度达到理论密度的95 %，功率损耗达到最小值的 温度范围为120?160°C，而且在140°C时的饱和磁通密度Bs可达430mT以上。 用于120?160°C的高Bs低损耗锰锌铁氧体材料的制造方法，其特征在于包括以 下步骤： 1)配料：按照设计组分称取主成分； 2)混料：将所称主成分混合放入砂磨机或球磨机，充分混合均匀得粉料； 3)预烧：将所得粉料进行预烧，预烧温度为800°C - 1200°C，保温时间1 - 3小时， 自然降温出炉得预烧料； 4)二磨：向上述预烧料中添加辅助成分，进行二磨至平均粒度1 μπι左右并干燥得 粉料； 5)造粒：基于步骤4)所得粉料的总重量，向其中添加 8-10wt%的浓度为 8-lOwt%的聚乙烯醇水溶液，混合均匀造粒得到用于成型的颗粒料； 6)成型：向步骤5)所得颗粒料中添加浓度为0. 1-0. 5wt %的聚乙烯醇水溶液，使 粉料含水率达到〇. 15-0. 35wt %，以所得含水粉料的总重量计，添加 0. 1-1. Owt %的硬脂酸 锌进行混料，压制成型为生坯产品； 7)烧结：烧结温度为1200°C - 1400°C，保温时间3 - 5小时，冷却出炉得到锰锌 铁氧体材料。 优选的，所述步骤7)中进行烧结时，从600°C开始充入氮气保护；保温时控制保温 段氧分压为1 %以下；降温过程采用斜线或者折线方式降低氧分压至0.01%以下。 优选的，所述烧结过程中，在窑腔内同时放置ZnO压坯。 本专利技术的有益效果是： 在本专利技术人前期工作CN103664155A的基础上，通过大量系统的主配方试验研宄， 归纳总结出了损耗达到最低值的温度与主配方中Fe 2O3的摩尔百分比含量a mol %和ZnO的 摩尔百分比含量b mol %的数值关系式，从而确定材料功率损耗达到最小值的温度范围为 120?160°C的必要条件为1662彡22Xa+llXb彡1702。为了达到高Bs和低损耗特性，主 配方被限定在 Fe203:68. 2mol % - 69. 8mol %、ZnO :15mol % - 18. 3mol %、余量为 MnO0 由于主成分中Fe2O3含量的进一步提高，烧结变得更加困难，烧结过程中从600°C 开始充入氮气保护是有益的。 在窑腔内同时放置ZnO压还，增加窑腔内的Zn蒸气压，抑制烧结过程中的Zn挥 发，保障烧成品成分准确，达到优异的材料性能。 与现有技术相比，本专利技术具有较好的创新性，本专利技术制备的MnZn功率铁氧体材料 成本低、性能优异。【附图说明】 图1是实施例1?17的X = 22Xa+11 Xb相对于主配方中Fe2O3的摩尔百分比含 量a mo 1 %的分布图。【具体实施方式】[0027当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于120～160℃的高Bs低损耗锰锌铁氧体材料，其特征在于：所述铁氧体材料主成分为Fe2O3：68.2mol％－69.8mol％、ZnO：15mol％－18.3mol％、余量为MnO，其中Fe2O3的摩尔百分比含量a mol％和ZnO的摩尔百分比含量b mol％满足1662≤22×a+11×b≤1702的条件。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄爱萍，谭福清，豆小明，汪南东，
申请(专利权)人：江门安磁电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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