高热阻敏感度和热磁敏感度的纳米晶锰锌铁氧体制造技术

本发明专利技术公开了一种高热阻敏感度和热磁敏感度的纳米晶锰锌铁氧体，包括质量比例为9～10：1的基体成分、辅助成分和占基体成分和辅助成分总质量5～8%、3～4%和0.5～2%的分散剂、沉淀剂和助溶剂。本发明专利技术一种高热阻敏感度和热磁敏感度纳米晶锰锌铁氧体，通过锰、锌、铁元素含量的合理配比及辅助成分的选配及配方设计，使所得的纳米晶锰锌铁氧体具有优异的热阻敏感度和热磁敏感度，综合性能优异，完全适用于电力电子器件对铁氧体材料热阻敏感度和热磁敏感度性能的要求，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
高热阻敏感度和热磁敏感度的纳米晶锰锌铁氧体
本专利技术涉及锰锌铁氧体
，特别是涉及一种高热阻敏感度和热磁敏感度的纳米晶锰锌铁氧体。
技术介绍
Mn-Zn铁氧体又称磁性陶瓷，是具有尖晶石结构的软磁铁氧体材料，具有高磁导率、较高的饱和磁化强度、较小的矫顽力、较高的电阻率等优点，广泛用于计算机、通信、雷达、空间技术和家用电器等领域。目前，随着科技信息的发展，电力电子器件对Mn-Zn铁氧体材料的热阻敏感度和热磁敏感度提出了新的要求。而现有的Mn-Zn铁氧体材料在磁化性能等方面比较有优势，对于热阻敏感度和热磁敏感度性能的较少。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种高热阻敏感度和热磁敏感度的纳米晶锰锌铁氧体，能够解决现有Mn-Zn铁氧体材料的热阻敏感度和热磁敏感度差的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种高热阻敏感度和热磁敏感度的纳米晶锰锌铁氧体，包括基体成分、辅助成分和添加剂；所述基体成分包括Fe(NO3)3、Zn(NO3)2和Mn(NO3)2，所述辅助成分包括α-Fe2O3、CuSO4·5H2O、Ni(NO3)2·6H2O、CuO和Bi2O3；所述添加剂包括分散剂、沉淀剂和助溶剂；所述基体成分和辅助成分的质量比例为9～10：1；所述分散剂、沉淀剂和助溶剂分别占所述基体成分和辅助成分总质量的5～8%、3～4%和0.5～2%。在本专利技术一个较佳实施例中，所述基体成分中Fe(NO3)3、Zn(NO3)2和Mn(NO3)2的质量百分比为：Fe(NO3)335～45%、Zn(NO3)225～37%、Mn(NO3)220～25%。在本专利技术一个较佳实施例中，所述辅助成分中α-Fe2O3、CuSO4·5H2O、Ni(NO3)2·6H2O、CuO和Bi2O3的质量百分比为：α-Fe2O315～20%、CuSO4·5H2O20～25%、Ni(NO3)2·6H2O15～20%、CuO10～20%、Bi2O35～15%。在本专利技术一个较佳实施例中，所述分散剂为聚乙二醇。在本专利技术一个较佳实施例中，所述沉淀剂为（NH4）2C2O4·H2O。在本专利技术一个较佳实施例中，所述助溶剂为Li2O。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种高热阻敏感度和热磁敏感度纳米晶锰锌铁氧体，通过锰、锌、铁元素含量的合理配比及辅助成分的选配及配方设计，使所得的纳米晶锰锌铁氧体具有优异的热阻敏感度和热磁敏感度，综合性能优异，完全适用于电力电子器件对铁氧体材料热阻敏感度和热磁敏感度性能的要求，应用前景广阔。具体实施方式下面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。本专利技术实施例包括：实施例1本专利技术揭示了一种高热阻敏感度和热磁敏感度纳米晶锰锌铁氧体，由质量比例为9：1的基体成分和辅助成分及占基体成分和辅助成分总质量的5%的分散剂聚乙二醇、3%的沉淀剂（NH4）2C2O4·H2O和0.5%的助溶剂Li2O制备而成；具体制备方法步骤如下：称取原料：称取质量百分比为35%的Fe(NO3)3、37%的Zn(NO3)2和28%的Mn(NO3)2作为基体成分；称取质量百分比30%的α-Fe2O3、25%的CuSO4·5H2O、20%的Ni(NO3)2·6H2O、20%的CuO和5%的Bi2O3作为辅助成分；称取占基体成分和辅助成分总重量5%的聚乙二醇、3%的（NH4）2C2O4·H2O和0.5%的Li2O；混料：将称取的基体成分先后加入足量的蒸馏水中，混合搅拌至全部溶解，再向基体成分的溶液中加入称量好的CuSO4·5H2O和Ni(NO3)2·6H2O，磁力搅拌后超声分散15min至均匀；共沉淀反应：向超声分散均匀的混合溶液中先加入聚乙二醇，然后边磁力搅拌边加入氨水至pH值为9，加入（NH4）2C2O4·H2O进行共沉淀反应；过滤、洗涤、干燥：将共沉淀反应后的混合溶液减压过滤，并将滤渣用蒸馏水洗涤至中性，在80℃下真空干燥30min；湿研磨：将干燥沉淀物和已称取的α-Fe2O3、CuO和Bi2O3加入球磨罐中，再加入占上述物料总重量50%的清水，湿研磨6h；预烧：将球磨好的混合物料置于电加热炉中预烧，具体预烧条件为：先在80℃下烧2h，再在500℃下保温烧结2h；球磨：将预烧后的混合物料置于球磨机中研磨6h，使物料粒径达到5～50nm；烧结成型：将研磨好的混合物料压制成所需形状坯块，然后连同模具转入带程序升温功能的惰性气体氩气气氛的窑炉中烧结，烧结工艺为：以150℃/h的升温速率从室温加热到1000℃，保温3h，随后在惰性气氛下自然降温冷却至室温，得到所述高热阻敏感度和热磁敏感度纳米晶锰锌铁氧体。上述方法所制备的高热阻敏感度和热磁敏感度纳米晶锰锌铁氧体的性能为：密度4.8g/cm3、25℃，10kHz的初始磁导率为7900，25℃时的电阻率为1.5×106ρ/Ωm，热阻灵敏度为0.5℃，热磁敏感度为0.9℃。实施例2本专利技术揭示了一种高热阻敏感度和热磁敏感度纳米晶锰锌铁氧体，由质量比例为10：1的基体成分和辅助成分及占基体成分和辅助成分总质量8%的分散剂聚乙二醇、4%的沉淀剂（NH4）2C2O4·H2O和2%的助溶剂Li2O制备而成；具体制备方法步骤如下：称取原料：称取质量百分比为45%的Fe(NO3)3、30%的Zn(NO3)2和25%的Mn(NO3)2的作为基体成分；称取质量百分比20%的α-Fe2O3、25%的CuSO4·5H2O、20%的Ni(NO3)2·6H2O、20%的CuO和15%的Bi2O3作为辅助成分；称取占基体成分和辅助成分总重量8%的聚乙二醇、4%的（NH4）2C2O4·H2O和2%的Li2O；混料：将称取的基体成分先后加入足量的蒸馏水中，混合搅拌至全部溶解，再向基体成分的溶液中加入称量好的CuSO4·5H2O和Ni(NO3)2·6H2O，磁力搅拌后超声分散30min至均匀；共沉淀反应：向超声分散均匀的混合溶液中先加入聚乙二醇，然后边磁力搅拌边加入氨水至pH值为10，加入（NH4）2C2O4·H2O进行共沉淀反应；过滤、洗涤、干燥：将共沉淀反应后的混合溶液减压过滤，并将滤渣用蒸馏水洗涤至中性，在100℃下真空干燥20min；湿研磨：将干燥沉淀物和已称取的α-Fe2O3、CuO和Bi2O3加入球磨罐中，再加入占上述物料总重量80%的清水，湿研磨5h；预烧：将球磨好的混合物料置于电加热炉中预烧，具体预烧条件为：先在80℃下烧2h，再在500℃下保温烧结3h；球磨：将预烧后的混合物料置于球磨机中研磨8h，使物料粒径达到5～50nm；烧结成型：将研磨好的混合物料压制成所需形状坯块，然后连同模具转入带程序升温功能的惰性气体氩气气氛的窑炉中烧结，烧结工艺为：以200℃/h的升温速率从室温加热到1200℃，保温2h，随后在惰性气氛下自然降温冷却至室温，得到所述高热阻敏感度和热磁敏感度纳米晶锰锌铁氧体。上述方法所制备的高热阻敏感度和热磁敏感度纳米晶锰锌铁氧体的性能为：密度5.2g/cm3、25℃，10kHz的初始磁导率为8200，25℃时的电阻率为2.8×106ρ/Ωm，热阻灵敏度为1.0℃，热磁敏感度为0.6℃。以上所述仅为本专利技术的实施例，并非因此限制本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高热阻敏感度和热磁敏感度的纳米晶锰锌铁氧体，其特征在于，包括基体成分、辅助成分和添加剂；所述基体成分包括Fe(NO3)3、Zn(NO3)2和Mn(NO3)2，所述辅助成分包括α‑Fe2O3、CuSO4·5H2O、Ni(NO3)2·6H2O、CuO和Bi2O3；所述添加剂包括分散剂、沉淀剂和助溶剂；所述基体成分和辅助成分的质量比例为9～10：1；所述分散剂、沉淀剂和助溶剂分别占所述基体成分和辅助成分总质量的5～8%、3～4%和0.5～2%。

【技术特征摘要】
1.一种高热阻敏感度和热磁敏感度的纳米晶锰锌铁氧体，其特征在于，包括基体成分、辅助成分和添加剂；所述基体成分包括Fe(NO3)3、Zn(NO3)2和Mn(NO3)2，所述辅助成分包括α-Fe2O3、CuSO4·5H2O、Ni(NO3)2·6H2O、CuO和Bi2O3；所述添加剂包括分散剂、沉淀剂和助溶剂；所述基体成分和辅助成分的质量比例为9～10：1；所述分散剂、沉淀剂和助溶剂分别占所述基体成分和辅助成分总质量的5～8%、3～4%和0.5～2%；所述基体成分中Fe(NO3)3、Zn(NO3)2和Mn(NO3)2的质量百分比为：Fe(NO3)335～45%、Zn(NO3)225～37%、Mn(NO...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏瑞明，戴建中，邹仲鹤，俞利忠，
申请(专利权)人：苏州天铭磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32