一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF-2T材料及其制备工艺制造技术

本申请涉及铁氧体材料的领域，具体公开了一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF

【技术实现步骤摘要】
一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF
‑
2T材料及其制备工艺


[0001]本申请涉及铁氧体材料领域，更具体地说，它涉及一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF
‑
2T材料及其制备工艺。

技术介绍

[0002]锰锌铁氧体材料是一种具有高磁导率、低损耗特性的软磁性材料，广泛应用于通信、传感、电视机等行业中，随着人们对节能减排提出更高的要求，对锰锌铁氧体的性能要求更迫切。
[0003]铁氧体以氧化铁、氧化铜、氧化锌为主要材料，结合氧化钴等辅助材料制得，一般的铁氧体的温度特性极其良好(相对于温度变化的磁导率的变化率小)、强度较高，应用面较广。
[0004]相关技术中，存在一种铁氧体材料，以重量百分比计，包括69.8％Fe
203
、6.8％Zn0、0.025％Nb
205
、0.025％CaC03、0.002％Si02、0.002％Co
304
、0.01％Zr02、0.01％Cu0和余量的Mn
304
，使制得的铁氧体材料在25
‑
120℃的范围内的功耗值为360
‑
375kw/m3。
[0005]针对上述相关技术，专利技术人发现，上述铁氧体材料的功耗较高，而随着人们对铁氧体的应用范围更广泛，对低功耗的铁氧体的需求更广，上述的铁氧体材料已经不能很好的满足人们的需要。

技术实现思路

[0006]为了降低铁氧体材料的功耗，本申请提供一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF
‑<br/>2T材料及其制备工艺。
[0007]第一方面，本申请提供一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF
‑
2T材料，采用如下的技术方案：一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF
‑
2T材料，包括如下重量份数的组分：Fe2O
3 51
‑
62份、Mn3O
4 27
‑
31份、ZnO 8.2
‑
9.5份、添加剂3
‑
5.5份、胶液Ⅰ10
‑
14份；添加剂由Al2O3‑
TiO2‑
Na20复合粒子、Nb2O5、MnO、SiO2、CaCO3、V2O5、Co2O3组成，其中，复合粒子占添加剂重量的45
‑
60％，并按如下步骤制备：A1、将Al2O3、Na20、水混合后进行球磨、喷雾造粒、烧结，得到混合物；A2、向混合物中加入TiO2、胶液Ⅱ，混合后进行球磨、喷雾造粒、烧结，即得复合粒子。
[0008]通过采用上述技术方案，对本申请制得的铁氧体进行性能检测，本申请中铁氧体在25
‑
120℃下铁氧体的功耗值仅为292
‑
335kw/m3，且150℃下的功耗最高为351kw/m3；而未使用Al2O3‑
TiO2‑
Na20复合粒子的铁氧体，25
‑
120℃下铁氧体的功耗仅为338
‑
364kw/m3，120℃下为357kw/m3，140℃下功耗为388kw/m3，150℃下功耗为426kw/m3。表明本申请中制得的铁氧体功耗较低，且在150℃下的功耗显著降低，表明本申请中可在更宽的温度范围内实现铁氧体材料更低的功耗，性能更优。
[0009]分析其原因在于，本申请中主要通过1、阻碍晶粒的过度增长、提高晶界电阻率、提高晶粒内部电阻率，以降低涡流损耗，从而降低高频下材料的功耗；2、降低磁化阻滞以降低磁滞损耗，降低低频下材料的功耗。
[0010]具体分析如下：通过引入Al2O3‑
TiO2‑
Na20复合粒子，Na20在高温下侵蚀Al2O3形成共存的液相，液相进入晶界中，一方面浸润并阻碍晶粒的增长，另一方面由于TiO2的引入，TiO2在升温过程中电阻率急剧升高，使得液相在晶界形成电阻率高的电阻层，提高晶界电阻率；同时，Nb2O5可促进晶粒细化；而通过加入适量的Fe2O3，降低由于Fe
2+
出现所带来的高导电性特点，并辅以可抑制Fe
2+
出现的Co2O3、MnO，提高晶粒内部电阻率；如上设置，降低材料的涡流损耗；同时Co2O3使材料形成单轴各项异性“冻结”畴壁，降低磁滞损耗。
[0011]可选的，步骤A1中，在将Al2O3与Na20混合前，还对Al2O3进行活化处理，活化处理工艺为：将Al2O3进行球磨，球料比(18
‑
22):1。
[0012]通过采用上述技术方案，对本申请制得的铁氧体进行性能检测，铁氧体90℃下，从未活化前的功耗值278kw/m3降低至274kw/m3，表明通过活化处理Al2O3使得Al2O3、TiO2、Na20三者之间的复合效果更好，复合粒子降低材料功耗的效果更显著。
[0013]可选的，Al2O3、TiO2、Na20的重量比为(3
‑
4):(5
‑
8):1。
[0014]通过采用上述技术方案，通过控制Al2O3、TiO2、Na20三者的配比，提高复合粒子的复合效果，铁氧体材料的功耗进一步降低。
[0015]可选的，步骤A2中，胶液Ⅱ为浓度为4
‑
6wt％的聚乙烯醇水溶液，所述胶液Ⅱ的添加量与Na20的重量比为(1.7
‑
3):1。
[0016]通过采用上述技术方案，通过控制胶液的使用量，与Al2O3、TiO2、Na20三者之间的复合效果更好，铁氧体功耗有所下降，表明当胶液Ⅱ的添加量与Na20的重量比处于上述范围内时，铁氧体功耗更低，性能更优。
[0017]可选的，添加剂由如下重量百分比的组分组成：复合粒子 50
‑
60wt％；Nb2O
5 8
‑
10wt％；MnO 6
‑
8wt％；SiO
2 0.5
‑
1.2wt％；CaCO
3 0.4
‑
1.2wt％；V2O
5 1.2
‑
2.2wt％；Co2O
3 余量。
[0018]通过采用上述技术方案，通过优选上述各组分配比，得到了一种能够显著降低材料功耗的添加剂成分，通过降低材料的涡流损耗和磁滞损耗，继而有利于制得功耗更低的铁氧体材料，且使铁氧体在更宽的温度范围内，比如更高的工作温度下保持较低的功耗，以满足使用需求。
[0019]可选的，胶液Ⅰ为浓度为6
‑
10wt％的聚乙烯醇水溶液。
[0020]第二方面，本申请提供一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF
‑
2T材料的制备工艺的制备工艺，采用如下的技术方案：一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF
‑
2T材料的制备工艺，包括以下步骤：
B1、将Fe2O3、Mn3O4、ZnO搅拌混合、轧制、400
‑
700℃下分段预烧、粉碎至粒径为1.2
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF
‑
2T材料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：Fe2O3 51
‑
62份、Mn3O4 27
‑
31份、ZnO 8.2
‑
9.5份、添加剂3
‑
5.5份、胶液
Ⅰꢀ
10
‑
14份；添加剂由Al2O3
‑
TiO2
‑
Na20复合粒子、Nb2O5、MnO、SiO2、CaCO3、V2O5、Co2O3组成，其中，复合粒子占添加剂重量的45
‑
60%，并按如下步骤制备：A1、将Al2O3、Na20、水混合后进行球磨、喷雾造粒、烧结，得到混合物；A2、向混合物中加入TiO2、胶液Ⅱ，混合后进行球磨、喷雾造粒、烧结，即得复合粒子。2.根据权利要求1所述的一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF
‑
2T材料，其特征在于：步骤A1中，在将Al2O3与Na20混合前，还对Al2O3进行活化处理，活化处理工艺为：将Al2O3进行球磨，球料比(18
‑
22):1。3.根据权利要求1所述的一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF
‑
2T材料，其特征在于：Al2O3、TiO2、Na20的重量比为(3
‑
4):(5
‑
8):1。4.根据权利要求1所述的一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF
‑
2T材料，其特征在于：步骤A2中，胶液Ⅱ为浓度为4
‑
6wt%的聚乙烯醇水溶液，所述胶液Ⅱ的添加量与Na20的重量比为(1.7
‑
3):1。5.根据权利要求1所述的一种宽温低功耗锰锌铁氧体PF
‑
2T材料，其特征在于：添加剂由如下重量百分比的组分组成：复合粒子50
‑
60wt%；Nb2O5 8
‑
10wt%；MnO 6
‑
8wt%；SiO2 0.5
‑
1.2wt%；CaCO3 0.4
‑
1.2wt%；V2O5 1.2
‑
2.2wt%；Co2O3 余量。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：方华，陈长青，樊峰，陆勇烨，
申请(专利权)人：上海华源磁业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：