一种高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料，所述高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料为由FeFe2O4、MnFe2O4、ZnFe2O4、Li

【技术实现步骤摘要】
一种高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锰锌铁氧体材料
，具体涉及一种在高Tc下具有高磁导率的锰锌铁氧体材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在电子产品的生产和开发中，实现小型化和轻量化是始终追求的目标，但是小型化和轻量化必然导致电子产品电磁干扰(EMI)问题严重和散热困难。为达到抑制EMI，一般都是使用共模滤波器等器件来进行改善，而高磁导率锰锌铁氧体材料是共模滤波器的核心材料。随着电子设备的小型化，必然要求高磁导率铁氧体材料具有更高的磁导率和和更好的温度稳定性。因此，开发出具有高 T
c
高磁导率的锰锌铁氧体材料是十分重要的。
[0003]针对高磁导率锰锌铁氧体材料，国内外都开发出了不同牌号的铁氧体材料。日本TDK公司很早就开发的H5C2、H5C3、H5C4、HS10、HS12等高磁导率材料，Ferroxcube也开发出3E5、3E6、3E7、3E8等高磁导率材料，中国台湾越峰也开发出 A07、A10、A102、A121、A151等高磁导率材料。以横店东磁和天通为代表的的内资企业也开发出了R10K、R12K、R10KB、R15K、TSR7、TSR10、TSR13等高磁导率材料。目前，同时兼顾高磁导率和居里温度，磁导率为10000左右的材料受到广泛的重视和应用。
[0004]但是，现有主流的磁导率为10000左右的高磁导率材料的居里温度T
c
为 120～130℃，在目前汽车电子的使用中受到了很大的制约，无法适应高温下的严酷使用环境，因此急需开发出一款居里温度达到160℃左右的高磁导率新材料。这种高T
c
高磁导率铁氧体材料将在汽车电子等恶劣工况下具有显著的竞争优势，市场前景广阔。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服现有高磁导率锰锌铁氧体材料的不足，而开发出的一种高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料及其制备方法。本专利技术的高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料是一种在高Tc下具有高磁导率的锰锌铁氧体材料，磁导率在 10000左右，且居里温度Tc＞160℃；其制备方法属于通过氧化物制备磁性材料。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术提供的技术方案是：
[0007]一种高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料，其特征在于：所述高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料为由FeFe2O4、MnFe2O4、ZnFe2O4、Li
0.5
Fe
0.5
F2O4四种单一铁氧体固溶形成的复合铁氧体材料，FeFe2O4、MnFe2O4、ZnFe2O4、Li
0.5
Fe
0.5
F2O4四种单一铁氧体的含量以百分比计分别为α、β、γ、θ，其中：5.39％≤α≤7.70％，36.19％≤γ≤39.13％，0.59％≤θ≤1.95％，且α+β+γ+θ＝1。
[0008]优选的，所述高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料的制备方法包括下列步骤：
[0009](1)原料混合：根据四种单一铁氧体的含量计算出Fe2O3、MnO、ZnO、 LiMnO2四种原料的投料量，称量好Fe2O3、MnO、ZnO、LiMnO2四种原料后使用振磨机混合，使四种原材料分布均匀；
[0010](2)预烧：步骤(1)混合好的原料进入回转窑预烧，清除原料内的酸根离子和其他杂质，并初步反应生成FeFe2O4、MnFe2O4、ZnFe2O4、Li
0.5
Fe
0.5
F2O4四种单一铁氧体；
[0011](3)砂磨：在步骤(2)预烧后得到的FeFe2O4、MnFe2O4、ZnFe2O4、 Li
0.5
Fe
0.5
F2O4四种单一铁氧体粉料中加入添加剂、纯水、PVA、消泡剂后进行砂磨，砂磨粒径控制在0.7～1.1μm；
[0012](4)喷雾造粒：将步骤(3)砂磨后的浆料在喷雾塔中进行喷雾造粒；
[0013](5)将步骤(4)喷雾造粒得到的粉料使用成型机压制成生坯，在钟罩窑中使用1380℃～1400℃的温度烧结7～10小时，然后降温，降温冷却后即得到软磁铁氧体材料，即所述高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料。
[0014]优选的，步骤(1)中，根据四种单一铁氧体的含量计算出Fe2O3、MnO、 ZnO、LiMnO2四种原料的投料量，所述Fe2O3、MnO、ZnO、LiMnO2四种原料的投料量以mol％计分别为a％、b％、c％、d％，a+b+c+d＝100；且满足居里温度理论计算公式T
c
＝12.46a
‑
8.26c+40.9d
‑
341.9，居里温度理论值T
c
＞160。
[0015]优选的，步骤(3)中，所述添加剂为CaMoO4、V2O5、CoO、TiO2和LiCoO2中的任意3种或者3种以上组合。
[0016]更优选的，步骤(3)中，所述添加剂包括CaMoO4和LiCoO2，且CaMoO4和LiCoO2的含量分别为100～300ppm和200～500ppm；所述添加剂还包括 V2O5、CoO和TiO2中的任意1种或多种。
[0017]优选的，步骤(5)得到的所述高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料的起始磁导率μ
i
≥10000(25℃，10kHz)，居里温度T
c
＞160℃。
[0018]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0019]本专利技术的高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料是一种在高Tc下具有高磁导率的锰锌铁氧体材料，其制备方法属于通过氧化物制备磁性材料。
[0020]从高磁导率锰锌铁氧体材料特性来看，起始磁导率和居里温度互相制约，难以同时兼顾。为了提升起始磁导率，一般要求配方中的的锌含量较高，但是高锌含量必然会降低居里温度。在传统的高磁导率铁氧体材料对居里温度要求不高的情况下，可以使用高锌配方来提高磁导率，但是，随着汽车电子中对铁氧体材料的居里温度要求显著升高，这个方法已经不适用了。如何在高居里温度配方下取得高磁导率，是目前行业内的难点。
[0021]本专利技术从铁氧体的化学组成出发，通过控制组成铁氧体材料的各种单一铁氧体含量，取得合适的配方区间，同时配合适当的添加剂组合和工艺条件，极大的改善了铁氧体的性能。一般情况下，锰锌铁氧体实际上是以FeFe2O4、MnFe2O4、 ZnFe2O4三种单一铁氧体在高温下固溶形成的复合铁氧体材料，这三种单一铁氧体的含量对铁氧体材料的性能起到基础性作用。
[0022]在本专利技术除了上述的FeFe2O4、MnFe2O4、ZnFe2O4三种单一铁氧体之外，引入了Li
0.5
Fe
0.5
Fe2O4(Li
0.5
Fe
2.5
O4)，取得的有益效果是，可以提高T
c
和改善磁导率温度特性。这是因为Li
0.5
Fe
0.5...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料，其特征在于：所述高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料为由FeFe2O4、MnFe2O4、ZnFe2O4、Li
0.5
Fe
0.5
F2O4四种单一铁氧体固溶形成的复合铁氧体材料，FeFe2O4、MnFe2O4、ZnFe2O4、Li
0.5
Fe
0.5
F2O4四种单一铁氧体的含量以百分比计分别为α、β、γ、θ，其中：5.39％≤α≤7.70％，36.19％≤γ≤39.13％，0.59％≤θ≤1.95％，且α+β+γ+θ＝1。2.如权利要求1所述的高Tc高磁导率锰锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于：(1)原料混合：根据四种单一铁氧体的含量计算出Fe2O3、MnO、ZnO、LiMnO2四种原料的投料量，称量好Fe2O3、MnO、ZnO、LiMnO2四种原料后使用振磨机混合，使四种原材料分布均匀；(2)预烧：步骤(1)混合好的原料进入回转窑预烧，清除原料内的酸根离子和其他杂质，并初步反应生成FeFe2O4、MnFe2O4、ZnFe2O4、Li
0.5
Fe
0.5
F2O4四种单一铁氧体；(3)砂磨：在步骤(2)预烧后得到的FeFe2O4、MnFe2O4、ZnFe2O4、Li
0.5
Fe
0.5
F2O4四种单一铁氧体粉料中加入添加剂、纯水、PVA、消泡剂后进行砂磨，砂磨粒径控制在0.7～1.1μm；(4)喷雾造粒：将步骤(3)砂磨后的浆料在喷雾塔中进行喷雾造粒；(5)将步骤(4)喷雾造粒得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王微达，李永劬，王士杰，李明治，谈海烽，严建强，
申请(专利权)人：海宁联丰磁业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：