【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及软磁铁氧体，具体涉及一种镍锌铜铁氧体及其制备方法与应用。
技术介绍
1、随着近年电子产品技术的快速发展和迭代，铁氧体磁芯已在医疗器械、无线充电、新能源汽车充电桩、led照明、智能家居、大算力计算机等领域得到广泛应用。而元器件的小型化和轻薄化的发展趋势，对铁氧体材料中的主流镍锌材料的磁电性能提出了更高的要求，即所使用的元器件需要具有高磁导率、高稳定、长寿命等优异特性。
2、目前，现有技术中的镍锌软磁铁氧体材料的磁导率较高，但居里温度与饱和磁感应强度较低，导致使用镍锌材料制作的产品在使用过程中会出现叠加电流后电感量低、能量转化效率低及损耗高等缺点。
3、cn 104529423a公开了一种功率电感用起始磁导率为500的低温度因数、抗应力镍锌铁氧体及其制备方法。该镍锌铁氧体主成分以氧化物计算为：fe2o3为43.8～48.2mol％、nio为15.3～20.2mol％、zno为28.8～31.2mol％、cuo为4.3～6.1mol％；副成分为：纳米sio2为0.90～1.3wt％、纳米bi2o3为0.13～0.25wt％、co3o4为0.05～0.08wt％、tio2为0.10～0.25wt％、滑石粉为0.10～0.45wt％。该专利技术提供的铁氧体磁导率可达600，满足高磁导率的要求，但其不具有高bs值的性能。
4、cn 109369168a公开了一种铁氧体组合物，主成分由以fe2o3换算为40.0～49.8摩尔％的氧化铁、以cuo换算为5.0～14.0摩尔％的氧化铜、以zno换算
5、cn 101169996a公开了一种mn-zn铁氧体磁性材料及其制备方法，该mn-zn铁氧体磁性材料的主成分及含量以氧化物计算为：fe2o3为52～56mol％；zno为2～10mol％；mno为38～42mol％；辅助成分为：cao：400～800ppm，nb2o5：100～400ppm，zro2：100～800ppm，co2o3：1000～5000ppm中的一种或组合，它是一种具有高饱和磁感应强度、超高温条件下低功耗优良的电磁特性的mn-zn铁氧体磁性材料。该专利在铁氧体主成分fe2o3、nio、zno和cuo中同时添加众多杂质，达到高饱和磁感应强度和高居里温度的效果，但是其烧结后的磁导率较低，并且其温度稳定性还有待研究。
6、因此，针对现有技术的不足，亟需提供一种高磁导率、高居里温度、低剩余磁感应强度以及低比温度系数的镍锌铜铁氧体。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种镍锌铜铁氧体及其制备方法与应用，通过限定原料合理的配比，制得的镍锌铜铁氧体具有高磁导率、高居里温度、低剩余磁感应强度以及低比温度系数的特性。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种镍锌铜铁氧体，所述镍锌铜铁氧体包括主要成分与辅助成分；以总摩尔百分数为100mol％计，所述主要成分包括：fe2o364-66.7mol％，nio 9-12mol％，zno 13.5-19mol％，cuo 3-9.5mol％；以主要成分的总质量百分含量计，所述辅助成分包括：bi2o3 0.3-1.5wt％，co2o3 0.1-0.6wt％，caco3 0.03-0.08wt％，zro2≤0.1wt％。
4、本专利技术通过控制fe2o3、zno和cuo的含量可以获得具有较高磁导率与居里温度的镍锌铜铁氧体；为了确保高饱和磁感应强度和低比温度系数特性，需要搭配调整fe2o3、zno、nio和cuo的含量才能够实现；通过辅助成分ca2+和bi3+的联合取代可以提高磁导率，实现高频充电效率；通过ca2+、co3+的少量取代可以降低磁导率的虚部实现低损耗特性；通过ca2+、co3+和bi3+或zr4+的组合取代可以调控饱和磁感应强度以实现极端环境下器件的适用性。本专利技术制得的镍锌铜铁氧体具有高饱和磁感应强度、高磁导率、高居里温度、低剩余磁感应强度以及低比温度系数，可以更好地应用于功率电感或共模电感中。
5、所述主要成分中fe2o3的摩尔百分数为64-66.7mol％，例如可以是64mol％、64.6mol％、65.6mol％、66.2mol％或66.7mol％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
6、所述主要成分中nio的摩尔百分数为9-12mol％，例如可以是9mol％、9.5mol％、10.3mol％、11.5mol％或12mol％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
7、所述主要成分中zno的摩尔百分数为13.5-19mol％，例如可以是13.5mol％、15.5mol％、16.7mol％、18.6mol％或19mol％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
8、所述主要成分中cuo的摩尔百分数为3-9.5mol％，例如可以是3mol％、4.3mol％、7.8mol％、8.4mol％或9.5mol％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
9、所述辅助成分中bi2o3的质量百分含量为主要成分的总质量百分含量的0.3-1.5wt％，例如可以是0.3wt％、0.5wt％、0.8wt％、1.2wt％或1.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
10、所述辅助成分中co2o3的质量百分含量为主要成分的总质量百分含量的0.1-0.6wt％，例如可以是0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％或0.6wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
11、所述辅助成分中caco3的质量百分含量为主要成分的总质量百分含量的0.03-0.08wt％，例如可以是0.03wt％、0.04wt％、0.05wt％、0.06wt％或0.08wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
12、所述辅助成分中zro2的质量百分含量小于等于主要成分的总质量百分含量的0.1wt％，例如可以是0.1wt％、0.08wt％、0.05wt％、0.03wt％或0.01wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
13、优选地，所述主要成分中fe2o3+zno+cuo的总摩尔百分数为88.5-90.5mol％，例如可以是88.5mol％、89mol％、89.5mol％、90mol％或90.5mol％，但不限于所列举的数值，数值范围内本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种镍锌铜铁氧体，其特征在于，所述镍锌铜铁氧体包括主要成分与辅助成分；以总摩尔百分数为100mol％计，所述主要成分包括：Fe2O3 64-66.7mol％，NiO 9-12mol％，ZnO13.5-19mol％，CuO 3-9.5mol％；以主要成分的总质量百分含量计，所述辅助成分包括：Bi2O3 0.3-1.5wt％，Co2O3 0.1-0.6wt％，CaCO30.03-0.08wt％，ZrO2≤0.1wt％。
2.根据权利要求1所述的镍锌铜铁氧体，其特征在于，所述主要成分中Fe2O3+ZnO+CuO的总摩尔百分数为88.5-90.5mol％。
3.根据权利要求1或2所述的镍锌铜铁氧体，其特征在于，所述辅助成分中Co2O3+CaCO3的总质量百分含量为主要成分的总质量百分含量的0.2-0.6wt％。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的镍锌铜铁氧体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述湿法球磨混合中主要成分、球磨介质以及液体介质的质量比为1:(4-8)
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述添加剂包括粘合剂、分散剂或消泡剂中的任意一种或至少两种的组合，优选为粘合剂、分散剂与消泡剂的组合；
7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第一研磨的转速为140-260rpm；
8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述烧结在推板窑中进行；
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一升温的具体步骤包括：在空气气氛中以0.5-2℃/min的升温速率升温至550-750℃，保温2-7h；
10.一种如权利要求1-3任一项所述的镍锌铜铁氧体的应用，其特征在于，所述镍锌铜铁氧体用于功率电感或共模电感中。
...【技术特征摘要】
1.一种镍锌铜铁氧体，其特征在于，所述镍锌铜铁氧体包括主要成分与辅助成分；以总摩尔百分数为100mol％计，所述主要成分包括：fe2o3 64-66.7mol％，nio 9-12mol％，zno13.5-19mol％，cuo 3-9.5mol％；以主要成分的总质量百分含量计，所述辅助成分包括：bi2o3 0.3-1.5wt％，co2o3 0.1-0.6wt％，caco30.03-0.08wt％，zro2≤0.1wt％。
2.根据权利要求1所述的镍锌铜铁氧体，其特征在于，所述主要成分中fe2o3+zno+cuo的总摩尔百分数为88.5-90.5mol％。
3.根据权利要求1或2所述的镍锌铜铁氧体，其特征在于，所述辅助成分中co2o3+caco3的总质量百分含量为主要成分的总质量百分含量的0.2-0.6wt％。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的镍锌铜铁氧体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
【专利技术属性】
技术研发人员：陈军林，朱晓丽，张利康，
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：
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