一种宽温锰锌铁氧体材料的制备工艺制造技术

技术编号:33493583 阅读:47 留言:0更新日期:2022-05-19 01:05
本发明专利技术公开了一种宽温锰锌铁氧体材料的制备工艺,宽温锰锌铁氧体材料的原料包括主成分及辅助成分,所述主成分以质量百分比计,包括65%~75%的三氧化二铁,10%~15%的四氧化三锰及10%~15%氧化锌,所述辅助成分选自V2O5、Ca2O3、Nb2O5、TiO2中的至少一种;制备工艺包括:将准备的原料进行一次砂磨后得到粒径为(0.8~1.2)μm的浆料,烘干浆料后进行预烧,然后进行二次砂磨,将得到的砂磨料,加入聚乙烯醇搅拌后进行喷雾造粒,制备为成型用颗粒料,颗粒料经成型压制后进行烧结。本发明专利技术宽温锰锌铁氧体材料具有宽温稳定性的特性,能够降低实际应用成本。际应用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种宽温锰锌铁氧体材料的制备工艺


[0001]本专利技术涉及锰锌铁氧体材料
,特别是涉及一种宽温锰锌铁氧体材料的制备工艺。

技术介绍

[0002]锰锌铁氧体是由MnO

ZnO

Fe2O3三种主要成分组成的复合铁氧体。锰锌铁氧体材料具有磁导率高、饱和磁通密度高、损耗低等特点,广泛用于家用电器、网络通讯、汽车电子、航空航天等领域。
[0003]目前,锰锌铁氧体的制备方法大多采用陶瓷法,即以高纯的氧化铁、氧化锌和四氧化三锰为原料,按特定比例混合球磨后(850~930)℃煅烧(3~5)h得到锰锌铁氧体预烧粉,此粉料再经掺杂球磨后喷雾造粒压制成型后(1250~1350)℃平衡气氛中烧结(20~36)h获得锰锌铁氧体磁芯。虽然传统陶瓷法的工艺流程较短,但得到的材料存在在(

50~125)℃范围内,随着温度的变化,材料初始磁导率的温度稳定性差,升高幅度较大,同时在(0.1~1)MHz范围内功率损耗严重的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要从配方和制备工艺方面改进,提供一种宽温锰锌铁氧体材料的制备工艺,使制备出的锰锌铁氧体材料具有宽温稳定性的特性,同时能够降低实际应用成本。
[0005]为了解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:
[0006]一种宽温锰锌铁氧体材料,其原料包括主成分及辅助成分,所述主成分以质量百分比计,包括65%~75%的三氧化二铁,10%~15%的四氧化三锰及10%~15%的氧化锌,所述辅助成分选自V2O5、Ca2O3、Nb2O5、TiO2中的至少一种。
[0007]V2O5、Ca2O3、Nb2O5、TiO2的质量比为(4~6):(2~4):(5~9):(2~4),进一步为5.5:3:7:3。
[0008]本专利技术还提供了一种宽温锰锌铁氧体材料的制备工艺,包括如下步骤:将准备的原料进行一次砂磨后得到粒径为(0.8~1.2)μm的浆料,烘干浆料后进行预烧,然后进行二次砂磨,将得到的砂磨料制备成型后进行烧结。
[0009]进一步地,一次砂磨的步骤为:按物料:去离子水=2:(1.3~1.7)的质量比加入水搅拌均匀得到浆料,按照浆料:钢球=1:1.5的质量比进行砂磨得到粒径为(0.8~1.2)μm的浆料。
[0010]进一步地,预烧的条件为:在惰性气体气氛条件下,(600~650)℃预烧(1~2)h。
[0011]进一步地,二次砂磨后物料粒径为(0.4~0.7)μm。
[0012]进一步地,将二次砂磨后的物料与质量浓度为(5~10)%的聚乙烯醇溶液混合均匀制备成型进行喷雾造粒,制备为成型用颗粒料,颗粒料经成型压制后进行烧结。
[0013]进一步地,二次砂磨后的物料:聚乙烯醇溶液的质量比为1:(6~10);进一步为1:8。
[0014]进一步地,将得到的粉料在气氛钟罩炉中烧结,烧结具体步骤为:在惰性气体气氛保护下升温至(1200~1300)℃后,在氧气体积浓度为(1~3)%的条件下保温(2.5~5)h,然后在平衡氧气浓度下降温至(700~800)℃后,保温(1~2)h,最后在氮气保护下降温至室温即得锰锌铁氧体材料。
[0015]进一步地,将得到的粉料在气氛钟罩炉中烧结,烧结具体步骤为:在氮气气氛保护下升温至1250℃后,在氧气体积浓度为1%的条件下保温3h,然后在平衡氧气浓度下降温至750℃后,保温1h,最后在氮气保护下降温至室温即得锰锌铁氧体材料。
[0016]有益效果:
[0017]与现有技术相比,本专利技术制备的锰锌铁氧体材料经测试,在100kHz、200mT、100℃条件下,功率损耗P
cv
≤330mW/cm3;在300kHz、100mT、100℃条件下,功率损耗P
cv
≤270mW/cm3;在500kHz、50mT、100℃条件下,功率损耗P
cv
≤40mW/cm3;1MHz、30mT、100℃条件下,功率损耗P
cv
≤70mW/cm3;同时,在

50℃~125℃温度范围内,随着温度的变化,初始磁导率的数值较稳定,具有良好的温度稳定性,使锰锌铁氧体材料在使用过程中,能在高温、低温的环境中正常使用。
具体实施方式
[0018]下面对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。
[0019]实施例1
[0020](1)备料:按质量百分比计算,准备65%Fe2O3、10%Mn3O4、15%ZnO和10%由V2O5、Ca2O3、Nb2O5、TiO2(质量比为5.5:3:7:3)组成的辅助成分。
[0021](2)一次砂磨:按物料:去离子水=2:1.5(质量比)的比例加入去离子水,搅拌均匀得到浆料,按照浆料:钢球=1:1.5(质量比)进行砂磨D50平均粒径在1μm后烘干。
[0022](3)预烧、二次砂磨:将烘干后的物料在氮气气氛,(600~650)℃下预烧(1~2)h,得预烧料后进行二次砂磨,水的质量与第一次砂磨添加的质量比相同,砂磨至物料粒径为(0.4~0.7)μm后烘干,得砂磨料。
[0023](4)成型:得到微米级砂磨料后在储料罐中边搅拌边加入质量浓度为8%的PVA(聚乙烯醇)溶液,其中聚乙烯醇溶液与浆料的质量比为1:8,搅拌均匀后喷雾造粒,得粉料。
[0024](5)烧结:将得到的粉料在气氛钟罩炉中烧结,烧结具体步骤为:在氮气气氛保护下升温至1250℃后,在氧气体积浓度为1%的条件下保温3h,然后在平衡氧气浓度下降温至750℃后,保温1h,最后在氮气保护下降温至室温即得锰锌铁氧体材料。
[0025]实施例2
[0026](1)备料:按质量百分比计算,准备70%Fe2O3、15%Mn3O4、10%ZnO和5%由V2O5、Ca2O3、Nb2O5、TiO2(质量比为5.5:3:7:3)组成的辅助成分。
[0027](2)一次砂磨:按物料:去离子水=2:1.5(质量比)的比例加入去离子水,搅拌均匀得到浆料,按照浆料:钢球=1:1.5(质量比)进行砂磨D50平均粒径在1μm后烘干。
[0028](3)预烧、二次砂磨:将烘干后的物料在氮气气氛,(600~650)℃下预烧(1~2)h,得预烧料后进行二次砂磨,水的质量与第一次砂磨添加的质量比相同,砂磨至物料粒径为
(0.4~0.7)μm后烘干,得砂磨料。
[0029](4)成型:得到微米级砂磨料后在储料罐中边搅拌边加入质量浓度为8%的PVA(聚乙烯醇)溶液,其中聚乙烯醇溶液与浆料的质量比为1:8,搅拌均匀后喷雾造粒,得粉料。
[0030](5)烧结:将得到的粉料在气氛钟罩炉中烧结,烧结具体步骤为:在氮气气氛保护下升温至1250℃后,在氧气体积本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽温锰锌铁氧体材料,其特征在于,其原料包括主成分及辅助成分,所述主成分以质量百分比计,包括65%~75%的三氧化二铁,10%~15%的四氧化三锰及10%~15%氧化锌,所述辅助成分选自V2O5、Ca2O3、Nb2O5、TiO2中的至少一种。2.根据权利要求1所述的宽温锰锌铁氧体材料,其特征在于,V2O5、Ca2O3、Nb2O5、TiO2的质量比为(4~6):(2~4):(5~9):(2~4),进一步为5.5:3:7:3。3.权利要求1或2所述的宽温锰锌铁氧体材料的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:将准备的原料进行一次砂磨后得到粒径为(0.8~1.2)μm的浆料,烘干浆料后进行预烧,然后进行二次砂磨颗粒料成型后进行烧结。4.根据权利要求3所述的制备工艺,其特征在于,一次砂磨的步骤为:按物料:去离子水=2:(1.0~1.5)的质量比加入水搅拌均匀得到浆料,按照料:钢球=1:5的质量比进行砂磨得到粒径为(1.0~1.8)μm的浆料。5.根据权利要求3所述的制备工艺,其特征在于,预烧的条件为:在空气中,(700~850)℃预烧(1~2)h。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈兴贵张治平石庆辉王明银李文庆
申请(专利权)人:宜宾金川电子有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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