本发明专利技术属于软磁铁氧体领域，具体涉及Ｍｎ－Ｚｎ铁氧体材料，提供一种在宽广温度范围高初始磁导率的Ｍｎ－Ｚｎ铁氧体材料，其由主成份和辅助成份制备获得，所述主成份组成为：氧化铁为５１－５６ｍｏｌ％、氧化锌为１６－２６ｍｏｌ％、其余为氧化锰；按主成份总重量计的辅助成份包括：氧化钙５０－５００ｐｐｍ；氧化铋５０－１０００ｐｐｍ、氧化钼５０－８００ｐｐｍ、氧化钒５０－８００ｐｐｍ或氧化铟５０－８００ｐｐｍ中的一种或多种组合。优选方案还包括添加辅助成份氧化锆、氧化钛、氧化钴或氧化铌中的一种或多种组合。本发明专利技术的Ｍｎ－Ｚｎ铁氧体材料按照常规干法生产工艺制备，具有在－６０℃～１３０℃温区的初始磁导率μｉ为５０００以上的特点，可以满足低温下电子器件对高磁导率磁心的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于软磁高磁导率领域，具体涉及一种在宽广温度范围(即-60°C ^130°C ) 具备高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料及其制备方法。
技术介绍
Mn-Zn铁氧体软磁材料具有高的初始磁导率、良好的频率特性、低的损耗等优点而 受到广泛重视和应用。Mn-Zn铁氧体材料大量制造成变压器磁芯、噪音过滤器、局域网隔离 变压器和数字网络变压器磁芯。磁芯主要应用到宽带和脉冲变压器， 扼流圈及DSL变压器。近年来，全球气候异常，经常出现温度极低的天气。比如，2010年1月俄罗斯远东 地区气温大幅度下降，最低达到_55°C。这种气候对高磁导率磁心的使用温度提出了更高的 要求，即要求磁芯能够在极低气温下仍能保持较高的磁导率。常规的高初始磁导率的Mn-Zn软磁铁氧体材料，初始磁导率μ i仅能满足室温及 室温以上温度范围，随着温度的降低，磁导率快速下降。例如常规Pi=IOOOO的材料，25°C 在10000左右，-20°C在4000以下，_40°C在2000以下，-60°C在1000以下。这类材料不能 满足器件在低温下使用对磁心的要求。要保证在低温下器件仍能正常工作，这就要求器件 的核心部件磁心能保持和室温一致的磁导率。另一方面，从器件小型化发展的要求，要求 Mn-Zn软磁铁氧体具有高的初始磁导率μ i。现有技术涉及的有温度要求的高磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，主要关注温度范围 为或者，这和本专利技术关注有很大的区别。现有技术提供的高磁导材料的技术手段通常是采用调整氧化铁、氧化锌和氧化锰 的比例，和改变二次添加的氧化物。例如，公开号为CN1219159A的中国专利技术专利提供的一 种锰锌系铁氧体，其在频率IOkHz时，温度范围的磁导率达到8500以上；在 频率IOkHz时，温度范围的磁导率达到10000，但其磁导率温度范围仍然不 能适应低温应用的要求。又比如，公开号为CN1400192A的中国专利技术申请提供的一种锰锌系 铁氧体，虽然其11Γ150ΚΗΖ频率范围并且温度范围的磁导率达到12000以 上，但其磁导率温度范围仍然不能适应低温应用的要求。查阅国内外文献资料，没有发现有 关宽广温度范围(即)高初始磁导率Mn-Zn铁氧体的报道。
技术实现思路
针对以往高磁导率铁氧体材料，在低温度范围，特别是范围，磁导 率低下造成器件失效的问题。为使获得的Mn-Zn铁氧体材料即可以满足电子信息等领域对 器件小型化、薄型化和高度可靠性的要求，又可以保证低温下器件仍能正常工作，满足低温 下电子器件对高磁导率磁心的要求。专利技术人从材料配方(主成分及辅助成分)角度出发， 通过大量实验研究及生产批量验证，旨在提供一种在宽广温度范围(-60Π30°Ο具备高 初始磁导率(初始磁导率大于5000)的Mn-Zn铁氧体材料。同时，本专利技术还提供所述铁氧体 的制备方法，以使制备方法具有过程简单、能耗低和原材料适应性强等优点。为实现本专利技术的目的，专利技术人提供下述技术方案一种宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其由主成分和辅助成分制备获得，其中， 所述主成分组成为氧化铁为51-56mol%、氧化锌为16-26mol%、其余为氧化锰；按主成分总 重量计的辅助成分包括氧化钙50-500ppm与氧化铋50-1000ppm、氧化钼50-800ppm、氧化 钒50-800ppm、氧化铟50_800ppm中的至少一种组合。上述提供的为本专利技术基础技术方案，研究发现氧化铁 不在51-56mol%范围内的 配方，所获得的Mn-Zn铁氧体其在温区，初始磁导率无法满足大于5000这 个条件；氧化锌不在16-26mol%范围内的配方，所获得的Mn-Zn铁氧体其在 温区，初始磁导率亦无法满足大于5000这个条件。为获得可应用的宽温材料，氧化钙为必 有的添加物；氧化铋、氧化钼、氧化钒、氧化铟仅需其中一种即可，当然多种组合恰当，性能 会更优良。研究发现，上述基础技术方案中，辅助成分必须包括氧化钙，但当氧化钙添加量小 于50ppm，所获得的Mn-Zn铁氧体因损坏过大，无法使用；当氧化钙添加量超过500ppm或者 添加氧化铋(或氧化钼、氧化钒、氧化铟)的量小于50ppm，所获得的Mn-Zn铁氧体因晶粒过 小，其在温区，初始磁导率无法满足大于5000这个条件；当氧化铋添加量 超过lOOOppm，或者氧化钼添加量超过800ppm，或者氧化钒添加量超过800ppm，或者氧化铟 添加量超过800ppm，所得Mn-Zn铁氧体因出现晶粒异常生长，其在温区，初 始磁导率μ i亦无法满足大于5000这个条件。试验表明，按照上述基础方案提供的配方，本专利技术提供的Mn-Zn铁氧体在 温区，初始磁导率μ i在5000以上。作为优选方案，根据本专利技术所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其中， 上述基础技术方案的辅助成分中氧化钙之外的其他辅助成分的总含量在20(Tl000ppm。 倘若总含量低于200ppm，则磁心晶粒偏小，导致磁导率低下；总含量超过lOOOppm，在烧结 过程中，磁心晶粒会出现异常生在，导致磁心磁性能劣化。作为优选方案，根据本专利技术所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其 主成分组成为氧化铁为52-55mol%、氧化锌为18-25mol%、其余为氧化锰；按主成分总重 量计的辅助成分包括氧化钙50-400ppm与氧化铋50-500ppm、氧化钼50-500ppm、氧化 钒50-600ppm或氧化铟50-500ppm中的至少一种组合，不包括氧化钙的其他辅助成分总 含量在20(Tl000ppm之间。实验研究发现，对基础技术方案进一步优化，即对主成分的比 例和辅助成分的含量控制的更加严格的话，可以进一步优化材料的性能，Mn-Zn铁氧体在 温区，初始磁导率μ i在8000以上。作为优选方案，根据本专利技术所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其中， 所述主成分组成为氧化铁为51-56mol%、氧化锌为16-26mol%、其余为氧化锰；按主成分总 重量计的辅助成分包括氧化钙50-500ppm与氧化铋50-1000ppm、氧化钼50-800ppm、氧化 钒50-800ppm或氧化铟50_800ppm中的至少一种组合，不包括氧化钙的其他辅助成分总含 量在20(Tl000ppm之间；另外，所述的辅助成分还包括氧化锆0-400ppm、氧化钛0-500ppm、 氧化钴0-500ppm或氧化铌0-300ppm中的一种或多种组合，这些辅助成分的总含量在 5(T500ppm 之间。作为更优选的方案，根据本专利技术所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其主成分组成为氧化铁为52-55mol%、氧化锌为18-25mol%、其余为氧化锰；按主成分总 重量计的辅助成分包括氧化钙50-400ppm与氧化铋50-500ppm、氧化钼50-500ppm、氧化 钒50-600ppm或氧化铟50-500ppm中的至少一种组合，不包括氧化钙的其他辅助成分的 总含量在20(Tl000ppm之间；还包括辅助成分氧化锆0-400ppm、氧化钛0-500ppm、氧化钴 0-500ppm或氧化铌0-300ppm中的一种或多种组合，这些辅助成分总含量在5(T500ppm之 间。实验研究及批量生产发现，本专利技术的技术方案中，同时添加其他辅助成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种宽温高初始磁导率的Ｍｎ－Ｚｎ铁氧体材料，其特征在于，所述的铁氧体材料由主成分和辅助成分制备获得，其中：所述主成份组成为：氧化铁为５１－５６ｍｏｌ％、氧化锌为１６－２６ｍｏｌ％、其余为氧化锰；按主成份总重量计的辅助成分包括：氧化钙５０－５００ｐｐｍ与氧化铋５０－１０００ｐｐｍ、氧化钼５０－８００ｐｐｍ、氧化钒５０－８００ｐｐｍ或氧化铟５０－８００ｐｐｍ中的至少一种的组合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：毕建国，王朝明，严正信，金鑫，
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：33[中国|浙江]
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