一种超高温低损耗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超高温低损耗锰锌铁氧体材料及其制备方法，属于铁氧体生产技术领域。该锰锌铁氧体材料的化学式为(Mn

【技术实现步骤摘要】
一种超高温低损耗锰锌铁氧体材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于铁氧体生产
，更具体地说，涉及一种超高温低损耗锰锌铁氧体材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]针对新能源汽车大功率充电桩的应用，因充电功率越来越大，器件的工作温度也越来越高，最高工作温度可达150
‑
160℃，开发一款能够在此温度下应用的低损耗材料。
[0003]现有材料在超高温度下电阻率很低，造成涡流损耗很大；且现有材料二峰点在100℃左右，在超高温下的磁滞损耗也偏大，这样总损耗非常高。例如中国专利申请CN201310673514.9公开了一种二峰55℃的高居里点高磁导率锰锌铁氧体材料，本专利技术的锰锌铁氧体材料由主料和添加剂制成，主料由Fe2O3：52.6
‑
53.2mol％、MnO：30.1
‑
31.3mol％和ZnO：16.1
‑
17.5mol％组成，添加剂由用量分别为主料的0.025wt％、0.020wt％、0.020wt％、0.020wt％、0.050wt％和0.030wt％
‑
0.100wt％的CaCO3、V2O5、Nb2O5、ZrO2、Co3O4和Li2CO3组成。本专利技术的制备方法依次包括如下步骤：混合、预烧、粉碎、造粒、压制和烧结。
[0004]再如中国专利申请CN200910033031.6公开了一种宽温宽频高居里点低损耗锰锌铁氧体材料，以氧化物含量计算的组成为：Fe2O3为52
‑
57mol％；ZnO为3
‑
7mol％；其余为MnO；第一辅助成分包括0.01wt％
‑
0.1wt％CaO、0.005wt％
‑
0.02wt％SiO2；第二辅助成分包括V2O5、Nb2O5、Ta2O5、ZrO2、K2O、NiO中的一种或几种，其含量计算为0
‑
0.2wt％、第三辅助成分包括0.04
‑
0.075wt％SnO2；0.08
‑
0.15wt％TiO2；0.05
‑
0.5wt％Co2O3，其中TiO2的含量是SnO2的两倍。

技术实现思路

[0005]1.要解决的问题
[0006]针对现有锰锌铁氧体材料在超高温度下电阻率低，造成涡流损耗大的问题，本专利技术提供一种超高温低损耗锰锌铁氧体材料及其制备方法，降低锰锌铁氧体材料在超高温下的磁滞损耗和涡流损耗，使总损耗适应开发应用条件。
[0007]2.技术方案
[0008]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0009]本专利技术的一种超高温低损耗锰锌铁氧体材料，化学式为(Mn
x
Zn
y
Fe
z
)Fe2O4，0.6<x<0.8，0.1<y<0.2，0.05<z<0.1，它由主料和添加剂制成，所述主料由Fe2O3：49.9
‑
53mol％、MnO：37
‑
43mol％和ZnO：7.1
‑
10mol％组成，所述添加剂由CaO、SiO2、Nb2O5、HfO2、K2CO3组成，其中，CaO的用量为主料的0.2
‑
0.4wt％，SiO2的用量为主料的0.05
‑
0.1wt％，Nb2O5的用量为主料的0.2
‑
0.4wt％，HfO2的用量为主料的0.1
‑
0.2wt％，K2CO3的用量为主料的0.3
‑
0.6wt％。
[0010]于本专利技术一种可能实施方式中，所述主料由Fe2O3：51
‑
52mol％、MnO：37
‑
40mol％和ZnO：8
‑
10mol％组成。
[0011]于本专利技术一种可能实施方式中，K2CO3的用量是HfO2的用量的2
‑
3倍。
[0012]于本专利技术一种可能实施方式中，HfO2的用量为主料的0.1
‑
0.2wt％，K2CO3的用量为主料的0.3
‑
0.6wt％。
[0013]本专利技术的超高温低损耗锰锌铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]步骤S101、混合：将主料按配比配料后，采用湿法混合得到主料浆，湿法混合的混合时间为30
‑
60分钟；
[0015]所述主料由Fe2O3：51
‑
53mol％、MnO：37
‑
43mol％和ZnO：7.1
‑
10mol％组成，所述添加剂由CaO、SiO2、Nb2O5、HfO2、K2CO3组成，其中，CaO的用量为主料的0.2
‑
0.4wt％，SiO2的用量为主料的0.05
‑
0.1wt％，Nb2O5的用量为主料的0.2
‑
0.4wt％，HfO2的用量为主料的0.1
‑
0.2wt％，K2CO3的用量为主料的0.3
‑
0.6wt％。
[0016]步骤S102、预烧：将主料浆喷雾干燥后投加到回转窑中进行预烧，得到预烧料，预烧的温度为900
‑
1000℃，预烧的时间为45
ꢀ‑
75分钟；
[0017]步骤S103、粉碎：将添加剂投加到预烧料中后，进行湿法粉碎，得到粉碎料，湿法粉碎的粉碎时间为90
ꢀ‑
120分钟，粉碎料的粒径为0.5
‑
0.8μm；
[0018]步骤S104、造粒：向粉碎料中投加相当于粉碎料重量的10％的PVA/(溶液浓度10％)，采用喷雾造粒，得到颗粒料；
[0019]步骤S105、压制：用粉末成型机将颗粒料压制成坯件，坯件的密度为3.0
±
0.1g/cm3；
[0020]步骤S106、烧结：将坯件置于氮窑中烧结，升温速率为1.5
‑
3℃/分钟，在950℃到烧结温度实行致密化控制，控制氧含量低于0.1％，烧结温度控制在1200
‑
1250℃，保温段氧含量控制在1.5
‑
3％，保温4
‑
7小时，降温速率控制在1.2
‑
2℃/分钟，得到锰锌铁氧体材料。
[0021]于本专利技术一种可能实施方式中，所述PVA溶液的浓度为0.5
‑
1.0mol/L。
[0022]3.有益效果
[0023]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0024](1)本专利技术的配方采用低铁低锌配方，使材料在高温下的磁晶各向异性常数较小，降低磁滞损耗；掺杂引入适量K
+
离子，进一步降低材料在超高温(160℃)下的磁晶各向异性常数，使材料在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高温低损耗锰锌铁氧体材料，其特征在于，化学式为(Mn
x
Zn
y
Fe
z
)Fe2O4，0.6<x<0.8，0.1<y<0.2，0.05<z<0.1，它由主料和添加剂制成，所述主料由Fe2O3：49.9
‑
53mol％、MnO：37
‑
43mol％和ZnO：7.1
‑
10mol％组成，所述添加剂由CaO、SiO2、Nb2O5、HfO2、K2CO3组成，其中，CaO的用量为主料的0.2
‑
0.4wt％，SiO2的用量为主料的0.05
‑
0.1wt％，Nb2O5的用量为主料的0.2
‑
0.4wt％，HfO2的用量为主料的0.1
‑
0.2wt％，K2CO3的用量为主料的0.3
‑
0.6wt％。2.根据权利要求1所述的超高温低损耗锰锌铁氧体材料，其特征在于，所述主料由Fe2O3：51
‑
52mol％、MnO：37
‑
40mol％和ZnO：8
‑
10mol％组成。3.根据权利要求1所述的超高温低损耗锰锌铁氧体材料，其特征在于，K2CO3的用量是HfO2的用量的2
‑
3倍。4.根据权利要求1所述的超高温低损耗锰锌铁氧体材料，其特征在于，HfO2的用量为主料的0.1
‑
0.2wt％，K2CO3的用量为主料的0.3
‑
0.6wt％。5.一种超高温低损耗锰锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S101、混合：将主料按配比配料后，采用湿法混合得到主料浆，湿法混合的混合时间为30
‑
60分钟；所述主料由Fe2O3：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王修炜，李庆，赵光，陈小林，
申请(专利权)人：马鞍山新康达磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：