一种高性能锰锌软磁铁氧体材料及制备方法技术

本发明专利技术属于软磁铁氧体材料技术领域，尤其是一种高性能锰锌软磁铁氧体材料及制备方法，解决了现有技术中常见的软磁铁氧体材料饱和磁通密度不高、居里温度不足，不能满足人们的使用需求的问题，所述高性能锰锌软磁铁氧体材料，包括以下原料：锰基化合物、氧化锌、碲化锌、碳酸钡、钛酸钙、镧锶钴铁、稀土氧化物和三氧化二铁。本发明专利技术配方科学，配比严谨，选取锰基化合物代替传统的二氧化锰，氧化锌复配碲化锌代替传统的氧化锌，极大的改善和提高了锰锌软磁铁氧体材料的性能，所得锰锌软磁铁氧体材料功率损耗低、高频性能好、饱和磁通密度高、居里温度高，有效的调整了锰锌软磁铁氧体材料的磁化强度、各向异性、电阻率和后效性能等。电阻率和后效性能等。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能锰锌软磁铁氧体材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及软磁铁氧体材料
，尤其涉及一种高性能锰锌软磁铁氧体材料及制备方法。

技术介绍

[0002]软磁铁氧体主要应用于电子系统中电磁信号的感应、耦合、转换、变换、传输、隔离、吸收，最大的用途是制作各种电子变压器、电感器、滤波器(EMI)等。软磁铁氧体用原料主要是三氧化二铁（Fe2O3）、四氧化三锰、氧化镍和氧化锌等。其中，Fe2O3是最重要、最主要的原料，采用粉末冶金方法生产。软磁铁氧体是指那些容易被磁化，在外磁场作用下又容易退磁的一种磁性材料，往往是由氧化铁与其他一种或多种金属氧化物，经烧结得到的复合氧化物。
[0003]传统的开关电源变压器的工作温度一般为60
‑
100℃，工作频率为10
‑
100kHz。为了降低铁氧体器件在变压器工作温度范围的磁心损耗，到目前为止进行了添加剂的加入、元素取代和优化工艺条件等各种研究，以降低铁氧体磁心在变压器工作温度范围的损耗，由于变压器本身产生的热量以及高工作温度环境，如汽车发动机周围的电子元器件，实际变压器磁心的工作温度常常更高，在80
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120℃范围。随着通讯技术的发展，通讯领域的变压器和电感器中信息的传输速率加快，器件的尺寸逐渐减小，频率响应更宽，插入损耗更低，对软磁铁氧体材料的需求越来越大、要求越来越高，要求应用于高频电力电子的软磁铁氧体材料不但要有较低的损耗，而且在高温下要有着较高的饱和磁通密度，从而保持磁性元件的小型化和高效率。而目前常见的软磁铁氧体材料饱和磁通密度不高、居里温度不足，不能满足人们的使用需求。基于上述陈述，本专利技术提出了一种高性能锰锌软磁铁氧体材料及制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中常见的软磁铁氧体材料饱和磁通密度不高、居里温度不足，不能满足人们的使用需求的问题，而提出的一种高性能锰锌软磁铁氧体材料及制备方法。
[0005]一种高性能锰锌软磁铁氧体材料，包括以下重量百分比的原料：锰基化合物18.5
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26.5%、氧化锌11.8
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17.2%、碲化锌1
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3%、碳酸钡0.8
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1.5%、钛酸钙0.4
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0.7%、镧锶钴铁0.3
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0.5%、稀土氧化物0.03
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0.08%、余量为三氧化二铁。
[0006]优选的，所述高性能锰锌软磁铁氧体材料，包括以下重量百分比的原料：锰基化合物20
‑
24%、氧化锌13
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16%、碲化锌1.5
‑
2.5%、碳酸钡1
‑
1.4%、钛酸钙0.5
‑
0.6%、镧锶钴铁0.35
‑
0.45%、稀土氧化物0.04
‑
0.07%、余量为三氧化二铁。
[0007]优选的，所述高性能锰锌软磁铁氧体材料，包括以下重量百分比的原料：锰基化合物22%、氧化锌14.5%、碲化锌2%、碳酸钡1.2%、钛酸钙0.55%、镧锶钴铁0.4%、稀土氧化物0.05%、余量为三氧化二铁。
[0008]优选的，所述锰基化合物由二氧化锰、硫化锰和硒化锰共混后，加球磨剂混合球磨至均匀而得。
[0009]优选的，所述二氧化锰、硫化锰、硒化锰和球磨剂的质量比为58
‑
65:27
‑
32:12
‑
18:1
‑
2。
[0010]优选的，所述球磨剂为质量比4
‑
7:1
‑
5:1的油酸、异丙醇和丙酮的复配物。
[0011]优选的，所述稀土氧化物为氧化钇、氧化镧、氧化镨、氧化钐、氧化钕中的至少一种。
[0012]本专利技术还提出了一种高性能锰锌软磁铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按重量百分比计，称取原料锰基化合物、氧化锌、碲化锌、碳酸钡、钛酸钙、镧锶钴铁、稀土氧化物和三氧化二铁，备用；S2、将步骤S1中称取的原料边搅拌边依次加入到混合机中，控制搅拌速度为500
‑
700r/min，搅拌混合至均匀后，研磨至粒径≤325
‑
400目，得混料；S3、控制压制压力为120
‑
280MPa，采用静压方式，将步骤S2中得到的混料压制得到密度均匀的毛坯；S4、将步骤S3中压制得到的毛坯送入预热至180
‑
280℃的真空烧结炉中，抽真空至5.0
×
10
‑3‑
1.0
×
10
‑1Pa，通入惰性气体，在惰性气体0.5
‑
2MPa氛围下，保温处理1
‑
2h后，以0.5
‑
4℃/s的升温速率，升温至1050
‑
1250℃，保温处理3
‑
6h，自然冷却即得所需的高性能锰锌软磁铁氧体材料。
[0013]本专利技术提出的一种高性能锰锌软磁铁氧体材料，具有以下有益效果：本专利技术选用锰基化合物、氧化锌、碲化锌、碳酸钡、钛酸钙、镧锶钴铁、稀土氧化物和三氧化二铁做原料，混合研磨后，压制毛坯进行烧制得所需的高性能锰锌软磁铁氧体材料；本专利技术配方科学，配比严谨，选取锰基化合物代替传统的二氧化锰，氧化锌复配碲化锌代替传统的氧化锌，极大的改善和提高了锰锌软磁铁氧体材料的性能，所得锰锌软磁铁氧体材料功率损耗低、高频性能好、饱和磁通密度高、居里温度高；通过掺杂碳酸钡、钛酸钙、镧锶骨头等原料，有效的调整了锰锌软磁铁氧体材料的磁化强度、各向异性、电阻率和后效性能等；本专利技术采用混合研磨、压制、烧结等工序制得所需的锰锌软磁铁氧体材料，有效的降低了制备过程中锰锌软磁铁氧体材料内部产生的气孔率，保证了制得的锰锌软磁铁氧体材料密度、固相结构及均匀性，其制备方法简单，制备效率高，成品合格率高，适合工业化生产。
具体实施方式
[0014]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。
[0015]实施例一本专利技术提出的一种高性能锰锌软磁铁氧体材料，包括以下重量百分比的原料：锰基化合物18.5%、氧化锌11.8%、碲化锌1%、碳酸钡0.8%、钛酸钙0.4%、镧锶钴铁0.3%、稀土氧化物0.03%、余量为三氧化二铁；其中，锰基化合物由质量比58:27:12:1的二氧化锰、硫化锰和硒化锰共混后，加球磨剂混合球磨至均匀而得，球磨剂为质量比4:1:1的油酸、异丙醇和丙酮的复配物；其中，稀土氧化物为氧化钇。
[0016]本专利技术还提出了一种高性能锰锌软磁铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按重量百分比计，称取原料锰基化合物、氧化锌、碲化锌、碳酸钡、钛酸钙、镧锶钴铁、稀土氧化物和三氧化二铁，备用；S2、将步骤S1中称取的原料边搅拌边依次加入到混合机中，控制搅拌速度为500r/min，搅拌混合至均匀后，研磨至粒径为325目，得混料；S3、控制压制压力为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能锰锌软磁铁氧体材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：锰基化合物18.5
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26.5%、氧化锌11.8
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17.2%、碲化锌1
‑
3%、碳酸钡0.8
‑
1.5%、钛酸钙0.4
‑
0.7%、镧锶钴铁0.3
‑
0.5%、稀土氧化物0.03
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0.08%、余量为三氧化二铁。2.根据权利要求1所述的一种高性能锰锌软磁铁氧体材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：锰基化合物20
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24%、氧化锌13
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16%、碲化锌1.5
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2.5%、碳酸钡1
‑
1.4%、钛酸钙0.5
‑
0.6%、镧锶钴铁0.35
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0.45%、稀土氧化物0.04
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0.07%、余量为三氧化二铁。3.根据权利要求1所述的一种高性能锰锌软磁铁氧体材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：锰基化合物22%、氧化锌14.5%、碲化锌2%、碳酸钡1.2%、钛酸钙0.55%、镧锶钴铁0.4%、稀土氧化物0.05%、余量为三氧化二铁。4.根据权利要求1所述的一种高性能锰锌软磁铁氧体材料，其特征在于，所述锰基化合物由二氧化锰、硫化锰和硒化锰共混后，加球磨剂混合球磨至均匀而得。5.根据权利要求4所述的一种高性能锰锌软磁铁氧体材料，其特征在于，所述二氧化锰、硫化锰、硒化锰和球磨剂的质量比为58
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【专利技术属性】
技术研发人员：商燕彬，李丛俊，王晓祥，瞿德林，蒲成刚，
申请(专利权)人：天长市中德电子有限公司，
类型：发明
国别省市：