本发明专利技术涉及一种高频、高Bs、低损耗功率铁氧体材料的制备方法。该铁氧体材料的原料包括主成分和辅助剂,所述主成分按摩尔百分数计包括Fe2O356~58%,MnO 39~42%,ZnO 3~5%;所述辅助剂包括Co2O3和TiO2,其中,Co2O3的用量为主成分总重量的0.4~0.6%,TiO2的用量为主成分总重量的0.2~0.35%。本发明专利技术的制备方法降低了磁滞损耗在总损耗中的比例,改善了高磁场强度值下铁氧体的损耗性能;添加Co2O3及TiO2作为辅助剂,平缓了材料的磁导率曲线,使高温磁导率降低,避免在高温下磁导率过高,导致磁畴共振频率往低频移动导致剩余损耗急剧增加。畴共振频率往低频移动导致剩余损耗急剧增加。
【技术实现步骤摘要】
一种高频、高Bs、低损耗功率铁氧体材料的制备方法
[0001]本专利技术涉及一种高频、高Bs、低损耗功率铁氧体材料的制备方法,属于磁性材料生产
技术介绍
[0002]目前,作为在电源变压器等器件中使用最多的磁性材料,Mn
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Zn系铁氧体材料在约100kHz的低频区域中确实是磁导率高且损耗低,满足了作为磁芯材料的重要特性。但是,该铁氧体材料在驱动频率高达数MHz工作的情况下损耗明显增大,低电力损失,设备难以供于使用,难以满足应用。
[0003]现有技术中的铁氧体通常以Fe2O3、MnO、ZnO为原料,并添加众多辅助剂,来达到高磁导率和高饱和磁感应强度情况。但现有技术中铁氧体在高频高磁场强度下由于损耗机制发生改变,由于损耗最低点前移,导致在高温下损耗的上升幅度很大。而磁芯的损耗量大,不仅导致能耗大大增加,还不利于磁芯的工作特性,因此现有技术中的高频高Bs的铁氧体磁芯在高温条件下无法满足使用要求。
技术实现思路
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]为了解决现有技术的上述问题,本专利技术提供一种高频、高Bs、低损耗功率铁氧体材料的制备方法。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的,本专利技术采用的主要技术方案包括:
[0008]一种高频、高Bs、低损耗功率铁氧体材料,其原料包括主成分和辅助剂,所述主成分按摩尔百分数计包括Fe2O
3 56~58%,MnO 39~42%,ZnO 3~5%;所述辅助剂包括Co2O3和TiO2,其中,Co2O3的用量为主成分总重量的0.4~0.6%,TiO2的用量为主成分总重量的0.2~0.35%。
[0009]一种如上所述高频、高Bs、低损耗功率铁氧体材料的制备方法,其包括如下步骤:
[0010]S1、按比例称取主成分,对其进行湿式混合并进行砂磨,之后进行一次干燥后得到初砂磨料;
[0011]S2、将初砂磨料进行预烧得到预烧料;
[0012]S3、向预烧料中加入辅助剂,进行再次湿式砂磨,之后进行烘干后得到再次砂磨料;
[0013]S4、在再次砂磨料中加入粘结剂,进行造粒后,将颗粒压制成型得到坯件;
[0014]S5、将坯件进行烧结,得到铁氧体材料。
[0015]如上所述的制备方法,优选地,在步骤S1中,所述砂磨,按料:球:水的质量比为1:4.5~6:1~3进行,球磨机的转速为60~80转/min,砂磨的时间为40~70min;所述一次干燥的温度为110~120℃,所述一次干燥的时间为15~20h。
[0016]如上所述的制备方法,优选地,在步骤S2中,所预烧时以2~3℃/min的升温速率升温至920~940℃,所述预烧的时间为2~3h。
[0017]如上所述的制备方法,优选地,在步骤S3中,再次湿式砂磨所用的料:球:水按质量比为1:4.5~6:1~3进行,球磨机的转速为35~45转/min,所述砂磨的时间90~120min;所述烘干的温度为110~120℃,所述烘干的时间15~25min。
[0018]如上所述的制备方法,优选地,在步骤S4中,所述的粘合剂为聚乙烯醇,所述粘合剂为质量浓度为7.5~10.5%的水溶液,所述粘结剂的用量为再次砂磨料质量的2.3~4%。
[0019]如上所述的制备方法,优选地,在步骤S5中,所述烧结的温度为1200~1250℃,烧结的时间为4~5h,烧结时间过短烧结不充分,时间过长,造成能耗过高,优选烧结时间优选4~5h。
[0020]如上所述的制备方法,在步骤S5中,将所述坯件置于控制氧分压4~6vol%的条件下进行烧结。
[0021](三)有益效果
[0022]本专利技术的有益效果是:
[0023]本专利技术提供的一种高频、高Bs、低损耗功率铁氧体材料的制备方法,原料组成及其用量进行优化,适当降低Fe
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含量,使磁滞损耗谷底往高温移动;降低了磁滞损耗在总损耗中的比例,改善了高磁场强度值下铁氧体的损耗性能;添加Co2O3及TiO2作为辅助剂,平缓了材料的磁导率曲线,使高温磁导率降低,避免在高温下磁导率过高,导致磁畴共振频率往低频移动导致剩余损耗急剧增加。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了
[0025]为了更好的解释本专利技术,以便于理解,下面通过具体实施方式,对本专利技术作详细描述。
[0026]实施例1
[0027]一种高频、高Bs、低损耗功率铁氧体材料,其包括如下步骤:
[0028]S1、按按摩尔百分数计称取主成分Fe2O357%,MnO 40%,ZnO 3%;对主成分原料进行湿式混合和砂磨,其中,料:球:水按质量比为1:5:2,球磨机转速为70转/min,砂磨时间为60min;之后在干燥温度为110℃进行一次干燥,干燥20h后得到初砂磨料;
[0029]S2、将初砂磨料以2℃/min的升温速率升温至930℃,预烧时间为2.5h后得到预烧料;
[0030]S3、向预烧料中加入辅助剂Co2O3和TiO2,Co2O3的用量为主成分总重量的0.5%,TiO2的用量为主成分总重量的0.3%,之后进行再次湿式砂磨,其中,料:球:水按质量比为1:5:2,球磨机转速40转/min,砂磨的时间为100min;之后进行烘干,烘干温度120℃,烘干的时间为10min后,得到再次砂磨料;
[0031]S4、在再次砂磨料中加入聚乙烯醇水溶液(质量浓度为8%),聚乙烯醇用量为再次砂磨料质量的2.5%,造粒后将颗粒压制成型得到坯件;
[0032]S5、将坯件置于控制氧分压5vol%的条件下1230℃烧结4.5h,降温至室温得到高频、高Bs、低损耗功率铁氧体材料。
[0033]实施例2
[0034]一种高频、高Bs、低损耗功率铁氧体材料,其包括如下步骤:
[0035]S1、按按摩尔百分数计称取主成分Fe2O356.5%,MnO 39%,ZnO4.5%;对主成分原料进行湿式混合和砂磨,其中,料:球:水按质量比为1:5:2,球磨机转速为75转/min,砂磨时间为50min;之后在干燥温度为120℃进行一次干燥,干燥15h后得到初砂磨料;
[0036]S2、将初砂磨料以2℃/min的升温速率升温至920℃,预烧时间为3h后得到预烧料;
[0037]S3、向预烧料中加入辅助剂Co2O3和TiO2,Co2O3的用量为主成分总重量的0.45%,TiO2的用量为主成分总重量的0.26%,之后进行再次湿式砂磨,其中,料:球:水按质量比为1:5:2,球磨机转速45转/min,砂磨的时间为90min;之后进行烘干,烘干温度115℃,烘干的时间为15min后,得到再次砂磨料;
[0038]S4、在再次砂磨料中加入聚乙烯醇水溶液(质量浓度为8%),聚乙烯醇用量为再次砂磨料质量的2.5%,造粒后将颗粒压制成型得到坯件;
[0039]S5、将坯件置于控制氧分压5vol%的条件下12本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高频、高Bs、低损耗功率铁氧体材料,其特征在于,该材料的原料包括主成分和辅助剂,所述主成分按摩尔百分数计包括Fe2O356~58%,MnO 39~42%,ZnO 3~5%;所述辅助剂包括Co2O3和TiO2,其中,Co2O3的用量为主成分总重量的0.4~0.6%,TiO2的用量为主成分总重量的0.2~0.35%。2.如权利要求1所述的高频、高Bs、低损耗功率铁氧体材料的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:S1、按比例称取主成分,对其进行湿式混合并进行砂磨,之后进行一次干燥后得到初砂磨料;S2、将初砂磨料进行预烧得到预烧料;S3、向预烧料中加入辅助剂,进行再次湿式砂磨,之后进行烘干后得到再次砂磨料;S4、在再次砂磨料中加入粘结剂,进行造粒后,将颗粒压制成型得到坯件;S5、将坯件进行烧结,得到铁氧体材料。3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,所述砂磨,按料:球:水的质量比为1:4.5~6:1~3进行,球磨机的转速为60~80转/min,砂磨的时间为40~70min...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭文强,吕海波,高喜英,刘娜,
申请(专利权)人:北京七星飞行电子有限公司,
类型:发明
国别省市:
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