本发明专利技术公开了一种宽温高磁导率低失真软磁铁氧体，该软磁铁氧体由主成分和副成分组成，其中所述的主成分的摩尔百分比以氧化物计算为：５２．７～５３．５ｍｏｌ％的Ｆｅ２Ｏ３，２２．５～２４ｍｏｌ％的ＺｎＯ，其余的是ＭｎＯ；副成分的重量百分比以氧化物计算为：ＳｎＯ２：０．０８～０．２ｗｔ％，ＣａＯ：０．０４～０．０６ｗｔ％，Ｖ２Ｏ５：０．０３～０．０６ｗｔ％。本发明专利技术的软磁铁氧体具有起始磁导率为６０００±２５％（２５℃），而且－５５℃～８５℃范围内起始磁导率大于５０００的特点；同时还具有材料磁滞常数小于０．３×１０－６／ｍＴ（２５℃，Ｂ１＝１．５ｍＴ，Ｂ２＝３ｍＴ），相对损耗因数小于１０×１０－６（２５℃，１００ＫＨｚ），居里温度大于１２５℃的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种宽温高磁导率低失真软磁铁氧体，尤其是适合制作小型脉冲变压 器磁心的软磁铁氧体。
技术介绍
脉冲变压器在通信、绿色照明等领域上得到广泛应用。随着户外设施用量的不断 增加，对脉冲变压器的温度特性特别是_55°C 85°C范围内提出了新的要求，软磁铁氧体 磁心作为脉冲变压器的重要部分，既要求材料的起始磁导率高，又要求材料起始磁导率的 温度稳定性好。特别是在军工领域，对温度稳定性要求特别高。传统高磁导率软磁铁氧体 在25°C时起始磁导率可达15000 30000，然而，在-40°C时，起始磁导率已下降到5000以 下，-55°C时，磁导率已下降到4000以下。为维持低温时的必要电感，脉冲变压器必须增加 初级绕组的圈数或使用更大体积的磁心，这对脉冲变压器的设计和使用不利。有些高磁导 率软磁铁氧体低温(_40°C )起始磁导率虽然大于5000，如EPCOS公司的T56，但它们的居里 温度低于100°C，实用性不强。另外，有些软磁铁氧体，起始磁导率较高，但材料磁滞常数及 相对损耗因数比较高，导致脉冲宽带变压器在信号转换时，失真比较大。
技术实现思路
本专利技术针对上述软磁铁氧体现有技术的不足，提供了一种宽温高磁导率低失真软 磁铁氧体，其在_55°C 85°C范围内，起始磁导率大于5000，材料磁滞常数小于0. 3X 10_6/ mT(25°C,B1 = 1. 5mT，B2 = 3mT)，相对损耗因数小于 10X 10_6(25°C，IOOkHz)，居里温度大于 125°C。本专利技术是通过以下技术方案来实现的一种宽温高磁导率低失真软磁铁氧体，其 主成分的摩尔百分比以氧化物计算为52. 7 53. 5mol%的Fe2O3, 22. 5 24mol%的ZnO, 其余的是MnO ；副成分的重量百分比以氧化物计算为=SnO2 0. 08 0. 2wt%, CaO 0. 04 0. 06wt %，V2O5 0. 03 0. 06wt %。所述的宽温高磁导率低失真软磁铁氧体，IOkHz下的起始磁导率25 °C时为 6000 士 25% 且在-55°C 85°C 范围内大于 5000 ；25 °C, B1 = 1. 5mT, B2 = 3mT 时，材料磁 滞常数小于0. 3X 10_7mT ；IOOkHz下的相对损耗因数25°C时小于IOX 10_6 ；居里温度大于 125°C。本专利技术解决技术问题的主要原理是采用Fe2O3摩尔含量大于等于52. 7mol % 的富铁配方，配合适量的氧化锌，使得起始磁导率温度曲线的次峰处于-30°C以下，以便 在_40°C获得大于4000的磁导率，但Fe2O3的用量不应超过53. 5mol %，因为Fe2O3的用量过 多，25°C起始磁导率会低于4500。ZnO中没有磁性离子，为了使居里温度大于125°C，同时使 相对损耗因数不恶化，ZnO的用量应限制在24mol%以下，同样为了使25°C的起始磁导率大 于4500，ZnO的用量应大于等于22. 5mol %。为进一步提高_55°C起始磁导率至5000以上， 而不增加ZnO用量，在副成分中加入适量Sn02。SnO2中的Sn元素以+4价存在，有助于铁氧体中的Fe元素以+2价存在，使得起始磁导率温度曲线的次峰更加平坦，且SnO2的晶格常数 与主成份的尖晶石晶格常数不一致，容易在晶界富集并形成高电阻层，降低相对损耗因数; 在副成分中加入CaO，在晶界形成高电阻层，降低相对损耗因数；在副成分中加入V2O5作为 助熔剂，降低烧结温度，获得良好的材料磁滞常数。上述副成分均应控制在一定范围，添加 量不足，效果不明显，添加过量会使得材料磁化困难，进而导致起始磁导率降低、材料磁滞 常数和相对损耗因数劣化。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果(1)本专利技术的该铁氧体通过主成份的合理配比及副成分SnO2的添加，有效地解决 了磁导率的温度稳定性(_55°C 85°C )，尤其是低温时(_55°C _40°C )起始磁导率小于 5000的问题。(2)在副成分中加入CaO，有效地降低相对损耗因数，在副成分中加入V2O5，有效地 降低烧结温度，获得良好的材料磁滞常数。(3)本专利技术通过合理的主成分配比和优化的副成分添加，配以合适的工艺条件，获 得的铁氧体具有IOkHz下的起始磁导率为6000士25% (25°C )，而且在_55°C 85°C范围内 起始磁导率大于5000，材料磁滞常数小于0. 3X10"6/mT(25°C,B1 = 1. 5mT，B2 = 3mT)，相对 损耗因数小于10Xl(T6(25°C，100kHZ)，居里温度大于125°C的特点。具体实施例方式下面通过实施例，对本专利技术的技术方案作进一步说明，但是本专利技术并不限于这些 实施例。实施例1称取52. 8mol %的Fe203、24. 2mol %的MnO和23mol %的ZnO。将上述主成分混合 干燥后，在900°C 1000°C下预烧。随后在预烧料中加入副成分进行粉碎，粉碎后料浆粒径 控制在1. 0 1. 7μπι ；相对所述主成分总量，所述副成分以其各自氧化物计的重量百分比 含量(wt% )分别为=SnO2 0. LCaO 0. 05, V2O5 0. 05。然后粉碎，将少量粘结剂PVA加入混 合物中，通过喷雾干燥器制成80 450 μ m的颗粒，随后，颗粒被模具压制成环形毛坯。环 形毛坯在1340°C 1360°C烧结3 5小时，保温段氧含量控制在3. 5% 5. 0%。制得所 述锰锌铁氧体环形磁心制品尺寸为Φ18πιπιΧΦ8πιπιΧ1ι5πιπι。经上述过程制备的磁心，用LCR 测试仪、高低温恒温箱等仪器分别测试_55°C 85°C的起始磁导率μ ,^S0CUOOkHz时的 相对损耗因数tan δ /μ i和25°C、B/B2 = 1. 5mT/3mT时的材料磁滞常数ηΒ。性能测试结 果见表1。实施例2称取53mol %的Fe203、23. 8mol %的MnO和23. 2mol %的ZnO，副成分及制备工艺同 实施例1。性能测试结果见表1。实施例3称取53. 4mol%的Fe203、23mol %的MnO和23. 6mol %的ZnO，副成分及制备工艺同 实施例1。性能测试结果见表1。实施例4称取52. 8mol %的Fe203、24. 2mol %的MnO和23mol %的ZnO,相对所述主成分总量，所述副成分以其各自氧化物计的重量百分比含量)分别为=SnO2 0. LCaO 0. 06， V2O5 0. 04。性能测试结果见表2。实施例5称取52. 8mol % 的 Fe203、24. 2mol % 的 MnO 和 23mol % 的 ZnO,相对所述主成分 总量，所述副成分以其各自氧化物计的重量百分比含量)分别为=SnO2 0. 15，CaO 0. 06，V2O5 :0. 04。性能测试结果见表2。实施例6称取52. 8mol %的Fe203、24. 2mol %的MnO和23mol %的ZnO，相对所述主成分总 量，所述副成分以其各自氧化物计的重量百分比含量)分别为=SnO2 0. LCaO 0. 03， V2O5 0. 06。性能测试结果见表2。对比例1称取52. 5本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种宽温高磁导率低失真软磁铁氧体，其特征在于，其主成分的摩尔百分比以氧化物计算为：５２．７～５３．５ｍｏｌ％的Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］，２２．５～２４ｍｏｌ％的ＺｎＯ，其余的是ＭｎＯ；副成分的重量百分比以氧化物计算为：ＳｎＯ↓［２］：０．０８～０．２ｗｔ％，ＣａＯ：０．０４～０．０６ｗｔ％，Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］：０．０３～０．０６ｗｔ％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邵峰，李银传，李晓清，
申请(专利权)人：天通控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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