一种锰锌系铁氧体制造技术

本发明专利技术涉及一种锰锌系铁氧体，属于氧化物磁性材料技术领域。其中含有主要成分氧化铁（Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］）：４９－５８摩尔％，氧化锰（ＭｎＯ）：２１－３１摩尔％，氧化锌（ＺｎＯ）：１５－２６摩尔％，加入添加剂成分制成平均粒径为２０－８０微米，外径为２５毫米，内径１５毫米，高度为５毫米的环形磁芯。本发明专利技术在１ｋ－１５０ｋＨｚ频率范围内的磁导率也可达到１２０００以上的高水平，在用作变压器时，可降低绕线数，使变压器小型化，特别是可获得在ＩＳＤＮ和ＡＤＳＬ等的数字传输系统中发挥高频特性的变压器，可实现低的容量分布，可在宽的周波数频带域内准确地传输信号，同时，又可获得在低温到高温范围内优异的温度补偿特性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种锰锌系铁氧体，属于氧化物磁性材料

技术介绍
本专利技术作出以前，专利申请号98800266.3提供了在含有主要成分氧化锰、氧化锌和氧化铁，添加剂成分50-150ppm的二氧化硅、50-500ppm的氧化钙、50-400ppm的氧化铋、50-400ppm的氧化钼的烧结型氧化物磁性材料中，在10kHz下的初始磁导率在-20-20℃范围内为8500或更大，在20-100℃范围内为10000或更大，将上述材料在1300-1400℃下的烧结体氧化物磁性材料，以及通过加入氧化铋和氧化钼以具有初始磁导率的温度特性是优异的氧化物磁性材料。虽然该公报中记载的磁性材料适用于ISDN的S/T触点接口的脉冲变压器(需要在低温到高温范围内的温度补偿)。但是无法同时获得用于随着通信高速化、宽频化所要求的高磁导率特性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种特别涉及可用于组装到如脉冲变压器(共模滤波器)中时，可实现低的容量分布，可在宽的周波数频带域内准确地传输信号，并用于ISDN的S/T触点接口的脉冲变压器以满足在低温到高温范围内的温度补偿的锰锌系铁氧体。本专利技术的主要解决方案是这样实现的其主要成分含有氧化铁49-58摩尔％、氧化锰21-31摩尔％、氧化锌15-26摩尔％，同时加入分散剂0.4-0.6重量％、去离子水40-150重量％、粘合剂0.1-1.2重量％、消泡剂0.1-0.3重量％，在高速混合器中混合70-80分钟，通过喷雾干燥机制成平均粒度为80-100微米，水份在0.1％以下，且流动角小于40度的颗粒；2、采用回转窑进行预烧，预烧温度800-980℃，预烧时间5分钟-2小时；3、再进行干式粉碎或湿式粉碎25-35分钟，制成平均粒度为1.5-2.0微米；4、按预烧料的重量百分比加入0-0.4％添加剂、分散剂0.4-0.6重量％，粘合剂0.1-1.2重量％，消泡剂0.1-0.3重量％及去离子水40-150重量％进行混合；在行星式球磨机中进行细磨50-70分钟，磨成平均粒度为0.8-1.2微米；5、通过喷雾干燥机干燥后制成平均粒度为140-160微米，且流动角小于30度的颗粒；6、进行加温、混料含水率为0.5-.08wt％；7、采用自动成型机进行成型烧结，烧结过程中保持温度为1200-1450℃，保温时间为0.5-10小时，在该温度保持工序之前设置控制氧浓度的工序，并使该烧结中控制氧浓度工序的温度为900-1200℃；在控制氧气分压的气氛中冷却，制得平均粒径为20-80微米，外径为25毫米、内径为15毫米，高度为5毫米的环形磁芯；8、最后进行磨加工、清洗干燥、分捡、测试，包装入库。本专利技术中含添加剂成分的一种或二种分别为磷0.0003-0.005重量％，硼0.0003-0.005重量％。本专利技术中含添加剂成分的一种或一种以上分别为氧化铋0.005-0.1重量％，氧化铟0.005-0.12重量％，氧化钒0.005-0.10重量％，氧化钼0.005-0.12重量％，氧化铌0.03-0.06重量％，氧化铪0.003-0.06重量％，氧化钽0.003-0.06重量％，氧化锆0.003-0.06重量％，氧化钙0.005-0.08重量％，二氧化硅0.005-0.015重量％，磷0.0003-0.005重量％、硼0.0003-0.005重量％。本专利技术通过下面的①-⑦的任意一个构成而得到的。①一种锰锌系铁氧体，其中含有主要成分的氧化铁、氧化锰和氧化锌。换算成Fe2O3、MnO、ZnO分别为Fe2O349-58摩尔％，MnO21-31摩尔％，ZnO15-26摩尔％。含有作为添加剂成分按P为0.0003-0.005重量％的磷、按B为0.0003-0.005重量％的硼的一种或二种，平均晶粒径为20-80微米。②上述①中的锰锌系铁氧体，其中相对于上述主要成分，作为添加剂成分，进一步含有氧化铋、氧化铟、氧化钒的一种或者一种以上，按Bi2O30.005-0.1重量％，In2O30.005-0.12重量％，V2O50.005-0.10重量％.③上述①或②的锰锌系铁氧体，其中相对于上述主要成分，作为添加剂成分，进一步含有按MoO30.005-0.12重量％的氧化钼成分。④上述①-③的任意一种锰锌系铁氧体，其中作为添加剂成分进一步含有氧化铌、氧化铪、氧化钽、氧化锆的一种或一种以上，分别为按Nb2O50.003-0.06重量％，HfO20.003-0.06重量％，Ta2O50.003-0.06重量％，ZrO20.003-0.06重量％。⑤上述①-④的任意一种锰锌系铁氧体，其中进一步含有按CaO为0.005-0.08重量％的氧化钙。⑥上述①-⑤的任意一种锰锌系铁氧体，其中在1kHz-150kHz的磁导率为12000或以上，在10kHz下的初始磁导率在-20-20℃范围内为9500或更大，在20-100℃范围内为11000或更大。对本专利技术的具体实施进行详细地说明。本专利技术的锰锌系铁氧体含有按Fe2O3为49-58摩尔％的氧化铁，按MnO为21-31摩尔％的氧化锰，按ZnO为15-26摩尔％的氧化锌作为主要成分。含有按P为0.0003-0.005重量％的磷，按B为0.0003-0.005重量％的硼，按Bi2O3为0.005-0.1重量％的氧化铋，按In2O3为0.005-0.12重量％的氧化铟，按V2O5为0.005-0.10重量％的氧化钒的一种或一种以上作为添加剂成分，平均晶粒为20-80微米。并在其制成过程中，相对于上述主要成分和添加剂成分，需加入①分散剂，如聚丙酸0.4-0.6重量％，②粘合剂，如聚乙烯醇0.1-1.2重量％，③消泡剂，如正辛醇0.1-0.3重量％，④去离子水40-150重量％。主要成分优选分别为按Fe2O3为49-58摩尔％的氧化铁，优选是51.5-54.5摩尔％，按MnO为21-31摩尔％的氧化锰，优选是23.5-28摩尔％，按ZnO为15-26摩尔％的氧化锌，优选是18-24摩尔％左右。根据本专利技术的锰锌系铁氧体通常还可含有氧化钙和二氧化硅作为添加剂成分。氧化钙的含量优选是按CaO计算为0.005-0.08重量％，特别优选的是0.01-0.03重量％，按SiO2为0.005-0.015重量％。CaO和SiO2通常存在于粒界上。另外，该专利技术的锰锌系铁氧体优选含有氧化铋、氧化铟、氧化钒、氧化钼中的一种或多种。这些成分的总含量优选的是按Bi2O3、In2O3、V2O5、MoO3等计算约为0-0.4重量％。氧化铋成分、氧化钼成分，特别是氧化钼成分，在烧结时会蒸发或升华一部分，这时，铁氧体中的氧化铋和氧化钼的含量会与加入量不一致。即优选氧化铋的含量按Bi2O3为加入量的40-100重量％左右，氧化钼的含量按MoO3为加入量的10-100重量％左右，特别是含有10-50重量％。本专利技术的锰锌系铁氧体中，作为添加剂成分可优选含有氧化铌、氧化铪、氧化钽、氧化锆的一种或一种以上，分别按Nb2O5、HfO2、Ta2O5、ZrO2为Nb2O50.003-0.06重量％，优选0.005-0.04重量％，特别优选0.008-0.025重量％，HfO20.003-0.06重量％，优选0.005-0.04重量％，特别优选0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锰锌系铁氧体，其特征是：１、其主要成分含有氧化铁：４９－５８摩尔％、氧化锰：２１－３１摩尔％、氧化锌：１５－２６摩尔％，同时加入分散剂：０．４－０．６重量％、去离子水：４０－１５０重量％、粘合剂：０．１－１．２重量％、消泡剂：０．１－０．３重量％，在高速混合器中混合７０－８０分钟，通过喷雾干燥机制成平均粒度为８０－１００微米，水份在０．１％以下，且流动角小于４０度的颗粒；２、采用回转窑进行预烧，预烧温度：８００－９８０℃，预烧时间：５分钟－２小时；３、再进行干式粉碎或湿式粉碎２５－３５分钟，制成平均粒度为１．５－２．０微米；４、按预烧料的重量百分比加入０－０．４％添加剂、分散剂：０．４－０．６重量％、粘合剂：０．１－１．２重量％、消泡剂：０．１－０．３重量％及去离子水：４０－１５０重量％进行混合；在行星式球磨机中进行细磨５０－７０分钟，磨成平均粒度为０．８－１．２微米；５、通过喷雾干燥机干燥后制成平均粒度为１４０－１６０微米，且流动角小于３０度的颗粒；６、进行加温、混料：含水率为０．５－０．８ｗｔ％；７、采用自动成型机进行成型烧结，烧结过程中保持温度为１２００－１４５０℃，保温时间为０．５－１０小时，在该温度保持工序之前设置控制氧浓度的工序，并使该烧结中控制氧浓度工序的温度为９００－１２００℃；在控制氧气分压的气氛中冷却，制得平均粒径为２０－８０微米，外径为２５毫米、内径１５毫米，高度为５毫米的环形磁芯。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：董斌，黄国祥，
申请(专利权)人：无锡晶石磁性电子器件有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]