一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高磁导率软磁铁氧体材料，包括如下组分：主料：Fe2O3：51.5~52.8mol%、MnO：25.8~27 mol%、ZnO：21.2~22 mol%；辅料：CaCO3：80~120ppm、Bi2O3：100~400ppm、CO2O3：100~350ppm、TiO2：50~150ppm、V2O5：30~120ppm、Nano‑SiO2：10~60ppm、Nano‑CaO：30~100ppm。本发明专利技术在辅料中加入超细粒度的Nano‑SiO2和Nano‑CaO，从辅料的角度出发增加各组分原料的反应活性，避免主料粒度过细发生团聚。本发明专利技术在烧结时充入SO3气体，是的原材料与SO3反应的更加充分，能够在提高磁导率的同时，降低损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法
本专利技术属于软磁铁氧体材料领域，具体涉及一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法。
技术介绍
软磁铁氧体是IT产业和电子工业的基础材料。工业化生产的软磁铁氧体材料目前主要分为：锰锌铁氧体、镍锌铁氧体和镁锌铁氧体三大类，其中产量最大的是锰锌铁氧体，锰锌铁氧体相较于其他铁氧体有鉄滞损耗地、起始磁导率大、距离温度高的优点，因此锰锌铁氧体被广泛应用于通讯、计算机、网络等电子信息产业领域，但随着这些产业的高速发展，市场对锰锌铁氧体材料性能要求越来越高。
技术实现思路
为了解决现有
存在的问题，提高锰锌铁氧体的磁导率，降低锰锌铁氧体损耗，适应通讯行业，尤其是通讯变压器对软磁铁氧体的性能要求，本专利技术提出一种高磁导率软磁铁氧体材料，主要包括如下组分：主料Fe2O3：51.5~52.8mol%、MnO：25.8~27mol%、ZnO：21.2~22mol%。辅料CaCO3：80~120ppm、Bi2O3：100~400ppm、CO2O3：100~350ppm、TiO2：50~150ppm、V2O5：30~120ppm、Nano-SiO2：10~60ppm、Nano-CaO：30~100ppm。本专利技术还提供上述一种高磁导率软磁铁氧体材料的制备方法，包括如下步骤：（1）配料混合，将各组分按照上述配比配料，并放入单辊轴机中混合；（2）预烧，在回转窑中进行预烧，预烧温度1000~1100℃，预烧时间：60~100min；（3）粗粉碎，将预烧后的混合料放入球磨机粗粉粹20~40min；（4）细粉碎，细粉碎利用砂磨机，粉磨30~60min；（5）喷雾造粒：使用喷雾造粒机进行造粒；（6）成型，将步骤（5）获得的粒料压制成型；（7）烧结，升温区中致密去的温度为1000~1200℃，致密区充入SO3气体，保温3~5h，降温区1300~1000℃。进一步地，所述步骤（7）中致密区还充入氮气和氧气的混合气体，其中氧气的体积百分比为0.3~0.5%。优选地，所述Fe2O3为52.1mol%。优选地，所述MnO为26.2mol%。优选地，所述ZnO为22mol%。本专利技术的主要原理是：影响软磁铁氧体材料磁导率性能的主要因素的原材料的活性和纯度，细粒度的主料具有比表面积大的特点，能够增强其反应活性，在同样的工艺条件下能够获得优良磁铁特性的软磁铁氧体材料，然而过细的主料容易团聚，不利于混合均匀性以及粉末处理。基于以上原因，本专利技术在辅料中加入超细粒度的Nano-SiO2和Nano-CaO以增加各组分原料的反应活性。此外，在配方中提高Zn的比例，有助于软磁铁氧体磁导率的提高，但是高Zn含量会降低软磁铁导体的距离温度，因此为了进一步提高软磁铁氧体材料的磁导率，掺杂是重要的手段，掺入SO3在有效提高磁导率的同时也能降低软磁铁氧体的损耗，在烧结时充入SO3气体，是的原材料与SO3反应的更加充分。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术配方合理，能够有效提高软磁铁氧体的磁导率；2、本专利技术在辅料中加入超细粒度的Nano-SiO2和Nano-CaO，从辅料的角度出发增加各组分原料的反应活性，避免主料粒度过细发生团聚；3、在烧结时充入SO3气体，是的原材料与SO3反应的更加充分，能够在提高磁导率的同时，降低损耗。具体实施方式为了便于本领域技术人员理解，下面结合具体实施例对本专利技术作详细说明。实施例1一种高磁导率软磁铁氧体材料，主要包括如下组分：主料Fe2O3：51.5mol%、MnO：27mol%、ZnO：21.2mol%。辅料CaCO3：80ppm、Bi2O3：400ppm、CO2O3：350ppm、TiO2：50ppm、V2O5：30ppm、Nano-SiO2：60ppm、Nano-CaO：100ppm。一种高磁导率软磁铁氧体材料的制备方法，包括如下步骤：（1）配料混合，将各组分按照上述配比配料，并放入单辊轴机中混合；（2）预烧，在回转窑中进行预烧，预烧温度1000℃，预烧时间：60min；（3）粗粉碎，将预烧后的混合料放入球磨机粗粉粹20min；（4）细粉碎，细粉碎利用砂磨机，粉磨60min；（5）喷雾造粒：使用喷雾造粒机进行造粒；（6）成型，将步骤（5）获得的粒料压制成型；（7）烧结，升温区中致密去的温度为1100℃，致密区充入SO3气体，保温3h，降温区1300~1000℃。实施例2一种高磁导率软磁铁氧体材料，主要包括如下组分：主料Fe2O3：52.8mol%、MnO：25.8mol%、ZnO：20mol%。辅料CaCO3：120ppm、Bi2O3：100ppm、CO2O3：110ppm、TiO2：150ppm、V2O5：100ppm、Nano-SiO2：10ppm、Nano-CaO：30ppm。一种高磁导率软磁铁氧体材料的制备方法，包括如下步骤：（1）配料混合，将各组分按照上述配比配料，并放入单辊轴机中混合；（2）预烧，在回转窑中进行预烧，预烧温度1100℃，预烧时间：80min；（3）粗粉碎，将预烧后的混合料放入球磨机粗粉粹30min；（4）细粉碎，细粉碎利用砂磨机，粉磨30min；（5）喷雾造粒：使用喷雾造粒机进行造粒；（6）成型，将步骤（5）获得的粒料压制成型；（7）烧结，升温区中致密去的温度为1000℃，致密区充入SO3气体，以及氮气和氧气的混合气体，其中氧气的体积百分比0.3%，保温4h，降温区1300~1000℃。实施例3一种高磁导率软磁铁氧体材料，主要包括如下组分：主料Fe2O3：为52.1mol%、MnO：26.2mol%、ZnO：22mol%。辅料CaCO3：100ppm、Bi2O3：150ppm、CO2O3：260ppm、TiO2：80ppm、V2O5：120ppm、Nano-SiO2：50ppm、Nano-CaO：90ppm。一种高磁导率软磁铁氧体材料的制备方法，包括如下步骤：（1）配料混合，将各组分按照上述配比配料，并放入单辊轴机中混合；（2）预烧，在回转窑中进行预烧，预烧温度1100℃，预烧时间：60~100min；（3）粗粉碎，将预烧后的混合料放入球磨机粗粉粹40min；（4）细粉碎，细粉碎利用砂磨机，粉磨30min；（5）喷雾造粒：使用喷雾造粒机进行造粒；（6）成型，将步骤（5）获得的粒料压制成型；（7）烧结，升温区中致密去的温度为1200℃，致密区充入SO3气体以及氮气和氧气的混合气体，其中氧气的体积百分比为0.5%，保温5h，降温区1300~1000℃。上述实施例制得的软磁铁氧体材料的具体性能如下表所示：由上表可以看出从初始磁导率、功率损耗、饱和磁通密度三个软磁材料的核心性能指标来衡量，按照本专利技术所述的配方和方法均能得到性能优异的软磁铁氧体材料，其中实施例3的各项性能指标最佳。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高磁导率软磁铁氧体材料，其特征在于，包括如下组分：主料：Fe2O3：51.5~52.8mol%、MnO：25.8~27 mol%、ZnO：21.2~22 mol%；辅料：CaCO3：80~120ppm、Bi2O3：100~400ppm、CO2O3：100~350ppm、TiO2：50~150ppm、V2O5：30~120ppm、Nano‑SiO2：10~60ppm、Nano‑CaO：30~100ppm。

【技术特征摘要】
1.一种高磁导率软磁铁氧体材料，其特征在于，包括如下组分：主料：Fe2O3：51.5~52.8mol%、MnO：25.8~27mol%、ZnO：21.2~22mol%；辅料：CaCO3：80~120ppm、Bi2O3：100~400ppm、CO2O3：100~350ppm、TiO2：50~150ppm、V2O5：30~120ppm、Nano-SiO2：10~60ppm、Nano-CaO：30~100ppm。2.如权利要求1所述的一种高磁导率软磁铁氧体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）配料混合，将各组分按照上述配比配料，并放入单辊轴机中混合；（2）预烧，在回转窑中进行预烧，预烧温度1000~1100℃，预烧时间：60~100min；（3）粗粉碎，将预烧后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰，周福林，张文军，曾性儒，王玉志，张宗仁，徐尔明，董文龙，陶天亮，
申请(专利权)人：天长市昭田磁电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34