本发明专利技术提供了一种耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料及其制备方法和应用，属于铁氧体材料技术领域。本发明专利技术提供的MnZn铁氧体材料具有较高的初始磁导率，高居里温度，在100KHz～1MHz范围内具有较高的阻抗特性。以外径25mm、内径15mm、高度10mm的环状磁芯测试，初始磁导率＞7000，居里温度>190℃，频率提高到300KHz左右初始磁导率才开始衰减；在2匝绕组、0.1V电压下测试，100KHz阻抗＞15Ω，500KHz阻抗＞50Ω，阻抗特性优异。因而在高温下也具有较高的磁导率和阻抗特性，可以适应高温工作环境，起到稳定的滤波或抗电磁干扰效果，适合用作高温条件下工作的滤波器件电感材料。作高温条件下工作的滤波器件电感材料。
【技术实现步骤摘要】
一种耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及铁氧体材料
，尤其涉及一种耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]高导MnZn铁氧体材料具有高初始磁导率、高电阻率、高阻抗和低损耗因数的特点，广泛应用于制作宽带变压器、扼流圈电感、抗电磁干扰共模线圈等，使用这类材料制作的电子元器件具有较高的阻抗特性和良好的抗电磁干扰能力，应用领域涉及家用电器、数字通信、航空航天和汽车电子。随着现代技术的发展，高导MnZn铁氧体应用环境越来越复杂，对其工作特性要求也越来越高，航空航天、汽车电子等领域电子设备工作温度普遍较高，然而常规高导MnZn铁氧体材料居里温度普遍较低，一般在140℃以下，难以满足高温环境的使用要求。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料及其制备方法和应用，所述MnZn铁氧体材料具有耐高温、高磁导率和高阻抗特性。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料，包括主成分和辅助成分，以所述主成分的总量为100mol％计，所述主成分包括以下摩尔百分比的制备原料：Fe2O3:53～56mol％，ZnO:12.5～15.5mol％，余量为Mn3O4；所述辅助成分在主成分中的质量含量为：CaCO3100～400ppm，SiO250～150ppm，Bi2O3100～500ppm，Nb2O5100～300ppm，ZrO250～200ppm，Co2O3300～1000ppm，CuO 500～3000ppm。
[0006]本专利技术提供了上述技术方案所述耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将Fe2O3、ZnO、Mn3O4与水进行湿式混合，得到混合料；
[0008]将所述混合料进行预烧，得到铁氧体预烧料；
[0009]将所述铁氧体预烧料与辅助成分混合，依次进行砂磨和造粒，得到颗粒料；
[0010]将所述颗粒料依次进行压制和烧结，得到耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料。
[0011]优选的，所述水的质量为Fe2O3、ZnO和Mn3O4总质量的50％，所述湿式混合的时间为60～120min。
[0012]优选的，所述预烧的温度为800～1000℃，时间为60～120min。
[0013]优选的，所述预烧的气氛为空气气氛。
[0014]优选的，所述砂磨的介质为水，所述砂磨的时间为60～120min。
[0015]优选的，进行所述砂磨50～100min后，向所得砂磨物料中加入PVA溶胶，所述PVA溶
胶的质量为铁氧体预烧料质量的1％。
[0016]优选的，所述烧结包括：第一阶段，以1～3.5℃/min的升温速度升温至300℃，在300℃保温0.3～2h；第二阶段，以0.5～1℃/min的升温速度升温至800℃后，降低氧分压至5～10％；第三阶段，保持氧分压为5～10％，以4～6℃/min的升温速度升温至1350～1430℃，保持氧分压为1～10％保温4～8h。
[0017]优选的，完成所述烧结后，还包括：以3～6℃/min的降温速度降至室温。
[0018]本专利技术提供了上述技术方案所述耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料在航空航天或汽车电子领域中的应用。
[0019]本专利技术提供了一种耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料，本专利技术利用主成分中ZnO提高铁氧体材料的居里温度，进而提高耐高温特性；利用辅助成分提高宽温磁导率和阻抗特性；Bi2O3掺杂到MnZn铁氧体中，促进铁氧体化反应进行，提高晶粒大小和烧结密度，进而提高磁导率；Co2O3掺杂到MnZn铁氧体中可以降低宽温磁晶各向异性，从而提高铁氧体材料的磁导率，并改善宽温特性。CaCO3、SiO2属于高熔点氧化物，掺杂到MnZn铁氧体后，烧结过程中Ca和Si会向晶界偏析，形成高电阻率的CaSiO3，从而提高晶界电阻率，改善材料的频率和阻抗特性；Nb2O5和ZrO2属于高熔点氧化物，掺杂入铁氧体中主要分布在晶界上，进一步提高晶界电阻率；SiO2、CaO、Nb2O5、ZrO2复配掺杂可以在铁氧体晶界形成多种复合氧化物，实现协同改善铁氧体材料的阻抗作用；CuO能与Fe2O3、MnO、ZnO形成低熔点共熔物，从而降低铁氧体材料烧结温度，提高晶粒大小，改善磁导率特性。因而本专利技术提供的MnZn铁氧体材料具有较高的初始磁导率，高居里温度，在100KHz～1MHz范围内具有较高的阻抗特性。以外径25mm、内径15mm、高度10mm的环状磁芯测试，初始磁导率＞7000，居里温度>190℃，频率提高到300KHz左右初始磁导率才开始衰减；在2匝绕组、0.1V电压下测试，100KHz阻抗＞15Ω，500KHz阻抗＞50Ω，阻抗特性优异。因而在高温下也具有较高的磁导率和阻抗特性，可以适应高温工作环境，起到稳定的滤波或抗电磁干扰效果，适合用作高温条件下工作的滤波器件电感材料。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供了一种耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料，包括主成分和辅助成分，以所述主成分的总量为100mol％计，所述主成分包括以下摩尔百分比的制备原料：Fe2O3:53～56mol％，ZnO:12.5～15.5mol％，余量为Mn3O4；所述辅助成分在主成分中的质量含量为：CaCO3100～400ppm，SiO250～150ppm，Bi2O3100～500ppm，Nb2O5100～300ppm，ZrO250～200ppm，Co2O3300～1000ppm，CuO 500～3000ppm。
[0021]在本专利技术中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
[0022]本专利技术提供的耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料包括主成分；以所述主成分的总量为100mol％计，所述主成分包括以下摩尔百分比的制备原料：Fe2O3:53～56mol％，ZnO:12.5～15.5mol％，余量为Mn3O4。
[0023]在本专利技术中，所述Fe2O3的摩尔百分比更优选为54～55mol％，所述ZnO的摩尔百分比优选为13～15mol％。
[0024]ZnO的占比越低，其对应的居里温度也越高，但ZnO高的同时会降低整体的宽温磁
导率，本专利技术通过控制ZnO占比为12.5～15.5mol％，使得铁氧体材料的居里温度达到190℃以上。
[0025]本专利技术提供的耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料包括辅助成分，所述辅助成分在主成分中的质量含量为：CaCO3100～400ppm，SiO250～150ppm，Bi2O3100～500ppm，Nb2O5100～300ppm，ZrO250～200ppm，Co2O3300～10本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料，其特征在于，包括主成分和辅助成分，以所述主成分的总量为100mol％计，所述主成分包括以下摩尔百分比的制备原料：Fe2O3:53～56mol％，ZnO:12.5～15.5mol％，余量为Mn3O4；所述辅助成分在主成分中的质量含量为：CaCO3100～400ppm，Si O250～150ppm，Bi2O3100～500ppm，Nb2O5100～300ppm，ZrO250～200pp m，Co2O3300～1000ppm，CuO500～3000ppm。2.权利要求1所述耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将Fe2O3、ZnO、Mn3O4与水进行湿式混合，得到混合料；将所述混合料进行预烧，得到铁氧体预烧料；将所述铁氧体预烧料与辅助成分混合，依次进行砂磨和造粒，得到颗粒料；将所述颗粒料依次进行压制和烧结，得到耐高温高磁导率高阻抗MnZn铁氧体材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述水的质量为Fe2O3、ZnO和Mn3O4总质量的50％，所述湿式混合的时间为60～120min。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述预烧的...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐士亮，刘涛，明永青，廖文举，朱孔磊，王臻，周艳辉，李晓飞，
申请(专利权)人：山东春光磁电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。