本发明专利技术提供一种软磁锰镍锌铜复合材料及其制备方法和用途，所述软磁锰镍锌铜复合材料的主相是尖晶石结构，所述软磁锰镍锌铜复合材料包括主成分和助熔剂成分；所述主成分的含量以氧化物计算包括：Fe2O3:45～50mol％、ZnO:5～25mo1％、CuO:3～20mo1％、MnO2:1～3mo1％和Ni2O3:10～18mol％；所述助熔剂成分按主成分的总质量计算包括：Bi2O3:0.01～0.5wt％和V2O5:0.01～0.4wt％。本发明专利技术所述软磁锰镍锌铜复合材料的磁性能优越，原料成本低，预烧处理和烧结处理的温度均较低，能节约能源，便于对制备过程进行调控，具有规模化应用前景。具有规模化应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种软磁锰镍锌铜复合材料及其制备方法和用途
[0001]本专利技术涉及软磁铁氧体
，尤其涉及一种软磁锰镍锌铜复合材料及其制备方法和用途。
技术介绍
[0002]铁氧体磁性材料主要包括尖晶石型、石榴石型和磁铅石型的多晶和单晶铁氧体材料，其电阻率高、损耗小、介电性能和频率特性好，是一类重要的磁性功能材料，在现代通讯、军事、电子、信息、化工、生物、医学等领域都具有广泛的应用。
[0003]软磁MnZn铁氧体磁性材料具有较高起始磁导率μi、高饱和磁感应强度Bs和高温低损耗Pcv等特征，但表面电阻比软磁NiZn铁氧体磁性材料低很多。软磁MnZn铁氧体磁性材料表面电阻一般只有几欧姆至几百欧姆，而软磁NiZn铁氧体磁性材料的表面电阻通常能达到109欧姆以上，但软磁NiZn铁氧体磁性材料的起始磁导率μi、饱和磁感应强度Bs和高温低损耗Pcv等都相比软磁MnZn铁氧体磁性材料性能都要差一些。
[0004]CN102262950A公开了一种镍锌铜软磁铁氧体及其制备方法，所述镍锌铜软磁铁氧体包括主成分和副成分，所述主成分为氧化铁、氧化亚镍、氧化锌、氧化铜，其特征在于，所述主成分的含量如下：氧化铁65.05wt～66.35wt％；氧化锌20.66wt～22.20wt％；氧化亚镍9.55wt～10.06wt％；氧化铜2.91wt～3.17wt％；副成分包括三氧化钨，所述三氧化钨的含量为0.003wt～0.03wt％。所述镍锌铜软磁铁氧体在保持较高起始磁导率和饱和磁通密度的前提下，降低了产品的损耗性能。但该制备方法的烧结温度较高，能耗较大。
[0005]CN103632794A公开了一种复合软磁材料及制备该材料的方法，该复合软磁材料由软磁铁氧体粉末和软磁合金薄膜组成，将软磁合金薄膜包覆在软磁铁氧体颗粒表面的形成厚度为0.01μm～10μm的薄膜。将得到的复合软磁颗粒进行烧结得到的材料不仅具有较高的饱和磁感应强度，而且还具有较高的磁导率，兼有软磁铁氧体和金属软磁材料的特性。同时，该材料还具有较好的机械性能，主要应用于中高频领域。但该方法实际上采用化学镀的工艺，后续仍需要通过烧结达到铁氧体化，无法避免复合层在不适合的条件下共烧的问题。
[0006]CN103765524A公开了磁性晶界工程化的铁氧体磁芯材料，包括一种晶粒组分以及一种纳米结构的晶界组分，该纳米结构的晶界绝缘且具有磁性的，以便提供该复合材料的更大的磁化的连续性。晶粒组分具有约0.5～50μm的平均晶粒大小。晶界组分具有约1～100nm的平均晶粒大小。纳米结构的磁性晶界材料具有至少约250mT的磁通密度。采用纳米NiZn铁氧体粉与MnZn铁氧体粉混合，在经过过筛等过程，最后在氮气条件下共烧，但该方法无法避免MnZn与NiZn铁氧体烧结条件不适合的问题。
[0007]综上，现有技术在制备复合铁氧体磁体的过程中，仍然存在不同复合材料各组分间的烧结条件不合适，烧结温度较高，制备过程难以合理控制的问题。
技术实现思路
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种软磁锰镍锌铜复合材料及其制备方法和用
途，采用特定含量的主成分和助熔剂成分，能够节约原料成本并有效的降低烧结处理的温度，节约能源，得到的软磁锰镍锌铜复合材料具有更好的磁性能，应用前景广阔。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种软磁锰镍锌铜复合材料，所述软磁锰镍锌铜复合材料的主相是尖晶石结构，所述软磁锰镍锌铜复合材料包括主成分和助熔剂成分；
[0011]所述主成分的含量以氧化物计算包括：Fe2O3:45～50mol％、ZnO:5～25mo1％、CuO:3～20mo1％、MnO2:1～3mo1％和Ni2O3:10～18mol％；
[0012]所述助熔剂成分按主成分的总质量计算包括：Bi2O3:0.01～0.5wt％和V2O5:0.01～0.4wt％。
[0013]本专利技术所述的软磁锰镍锌铜复合材料的主相是尖晶石结构，晶粒尺寸在2～4μm范围内，主成分中特定含量的CuO和MnO2替代了部分Ni2O3，Ni2O3的含量仅为10～18mol％，大幅度降低了原料的成本。本专利技术中采用特定含量的Bi2O3和V2O5联合添加作为助熔剂，是因为仅V2O5作为助熔剂，虽然能够改善软磁锰镍锌铜复合材料的高频特性，但会降低低频段的品质因素；而仅Bi2O3作为助熔剂则相反，对改善软磁锰镍锌铜复合材料低频段损耗有利，但会降低高频段的品质因素。因此，Bi2O3和V2O5联合添加，保证软磁锰镍锌铜复合材料的高频和低频损耗都得到很大的改善，具有较好的频率特性；而且还能够有效的降低烧结处理的温度，节约能源。
[0014]本专利技术中主成分的含量以氧化物计算包括：Fe2O3:45～50mol％，例如可以是40mol％、42mol％、45mol％、47mol％、48mol％或50mol％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0015]ZnO:5～25mo1％，例如可以是5mol％、7mol％、10mol％、15mol％、20mol％或25mol％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0016]CuO:3～20mo1％，例如可以是3mol％、5mol％、8mol％、10mol％、15mol％或20mol％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0017]MnO2:1～3mo1％，例如可以是1mol％、1.3mol％、1.5mol％、2mol％、2.5mol％或3mol％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]Ni2O3:10～18mol％，例如可以是10mol％、12mol％、14mol％、15mol％、17mol％或18mol％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]第二方面，本专利技术还提供一种如第一方面所述的软磁锰镍锌铜复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0020](1)按主成分的配方称取原料，进行第一球磨混合，得到混合物料；
[0021](2)所述混合物料烘干后，进行温度为720～780℃的预烧处理，得到预烧物料；
[0022](3)混合所述预烧物料和按助熔剂成分配方称取的助熔剂原料，进行第二球磨混合，得到半成品物料；
[0023](4)所述半成品物料烘干后，与聚乙烯乙醇混合，依次经过筛造粒、压制成型和温度为950～1000℃的烧结处理，得到软磁锰镍锌铜复合材料。
[0024]本专利技术所述的软磁锰镍锌铜复合材料的制备方法中预烧处理的温度为720～780℃，主成分中的CuO能够与Fe2O3形成CuFe2O4，使得尖晶石铁氧体能够在很低的温度形成，可以有效的降低后续的烧结温度；而且预烧处理和烧结处理的温度均较低，节约了大量的能
源，而且对烧结设备的设计要求低，进一步降低了软磁锰本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种软磁锰镍锌铜复合材料，其特征在于，所述软磁锰镍锌铜复合材料的主相是尖晶石结构，所述软磁锰镍锌铜复合材料包括主成分和助熔剂成分；所述主成分的含量以氧化物计算包括：Fe2O3:45～50mol％、ZnO:5～25mo1％、CuO:3～20mo1％、MnO2:1～3mo1％和Ni2O3:10～18mol％；所述助熔剂成分按主成分的总质量计算包括：Bi2O3:0.01～0.5wt％和V2O5:0.01～0.4wt％。2.一种如权利要求1所述的软磁锰镍锌铜复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)按主成分的配方称取原料，进行第一球磨混合，得到混合物料；(2)所述混合物料烘干后，进行温度为720～780℃的预烧处理，得到预烧物料；(3)混合所述预烧物料和按助熔剂成分配方称取的助熔剂原料，进行第二球磨混合，得到半成品物料；(4)所述半成品物料烘干后，与聚乙烯乙醇混合，依次经过筛造粒、压制成型和温度为950～1000℃的烧结处理，得到软磁锰镍锌铜复合材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一球磨混合中加入与主成分原料等质量的去离子水；优选地，所述第一球磨混合的转速为300～330r/min；优选地，所述第一球磨混合的料球比为1:(6～6.5)；优选地，所述第一球磨混合的时间为2～4h。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述预烧处理的时间为2～4h；优选地，所述预烧处理的气氛为空气，预烧处理后预烧物料随炉冷却。5.根据权利要求2～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述助熔剂成分中Bi2O3的平均粒度为59～65nm；优选地，所述助熔剂成分中V2O5的平均粒度为80～86nm。6.根据权利要求2～5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述第二球磨混合中加入与预烧物料和助熔剂原料总质量相等的去离子...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈军林，张利康，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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