本发明专利技术公开了一种低功耗MnZn铁氧体材料及其制备方法。其特征在于：该铁氧体材料包括主成分及辅助成分，主成分含量以氧化物计算为：Fe2O3：51～55mol％，ZnO：8～16mol％，余量为MnO；辅助成分含量以氧化物计算为：SiO2：0.005～0.035wt％、CaO：0.03～0.15wt％、In2O3：0.01～0.08wt％、WO3：0.01～0.05wt％。该铁氧体材料性能特征在于：在25℃条件下，材料的起始磁导率为2800±25％；在100KHz、200mT、100℃条件下，材料的功耗小于220mw/cm3；在100℃条件下，材料的饱和磁通密度大于430mT。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种MnSi铁氧体，尤其涉及一种低功耗MnSi铁氧体材料及其制备方法。
技术介绍
随着电子整机向数字化、多功能化以及小型化方向发展，电子系统正向网络化、高速化和宽带方向发展，因此，对磁性材料特别是MnSi铁氧体材料性能提出了越来越高的要求。未来几年，随着汽车电子的迅猛发展以及下一代互联网、新一代移动通信、数字电视的逐步实现商用，大大拓展了对高性能MnSi铁氧体材料磁心市场需求。汽车电子按照功能大致可分为两大类，即车体电子控制系统和车载电子控制系统 (如车载CD/DVD音响系统、GPS导航系统等)。随着消费者对汽车操作性、舒适性和安全性要求的不断提高，汽车电子正在向智能化、集成化、信息化、网络化等方向发展。据权威机构预测，现在轿车内的电子设备约占整车价值的22%，到2010年将上升至35%。在一些豪华轿车上，电子产品甚至将占到整车成本的50%以上。因此汽车电子被公认为当今最有发展潜力的电子产业之一。另一方面，随着综合业务数据网(ISDN)、局域网(LAN)、宽域网(WAN)等网络通信以及航空航天、卫星通信及卫星导航等领域技术快速发展，成为市场容量庞大的电子信息产业。由于上述领域电子技术飞跃发展，要求MnSi铁氧体材料具有更低的功耗，更高的饱和磁通密度以及较高的起始磁导率，以便进一步减小电子元器件的体积，从而使电子整机能够进一步小型化。而传统的性能优良的铁氧体材料，还不能满足上述要求。本专利技术通过大量实验，研究出一个新的MnSi铁氧体材料体系，并通过添加微量元素，对铁氧体材料显微结构及其性能进行优化和改性，从而得到了一种低功耗、高饱和磁通密度MnSi铁氧体材料，满足了现代电子技术飞速发展的需求。
技术实现思路
本专利技术目的是提出一种低功耗MnSi铁氧体材料及制备方法。尤其是使材料的性能指标达到在25°C条件下，材料的起始磁导率为观00士25% ；在IOOKHz、200mT、100°C条件下，材料的功耗小于220mW/cm3 ；在100°C条件下，材料的饱和磁通密度大于430mT。本专利技术的技术方案是一种低功耗MnSi铁氧体材料，该铁氧体材料包括主成分 Fe203> ZnO, MnO及添加辅助成分，主成分配方为=Fe2O3 51 55mol%, ZnO 8 16mol%, MnO 30 39mol % ；所述辅助成分包括 SiO2, CaO, ln203、W03。本专利技术一种低功耗MnSi铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤1〕将主成分按配方 Fii2O3 51 55mol%，ZnO 8 16mol%，MnO :30 39mol% ；混合、研磨、干燥、预烧， 得到经预烧的主成分；2〕经预烧的主成分同添加的辅助成分一起进行混合兼研磨制得平均粒径为0. 9 1. 3 μ m的混合材料，随后进行干燥；C〕将干燥颗粒在压机下压制得到密度为33. 0士0. 2g/cm3的毛坯，将毛坯放入钟罩炉内，在氧分压为1 8%的平衡气氛中，在1250 1290°C温度下烧结2 5小时，即获得铁氧体成品。 本专利技术的铁氧体材料配方体系，通过配合相应的制备方法使铁氧体成品获得如下性能指标在25°c条件下，材料的起始磁导率为观00士25% ；在IOOKHz、200mT、100°C条件下，材料的功耗小于220mW/cm3 ；在100°C条件下，材料的饱和磁通密度大于430mT。 一种低功耗MnSi铁氧体材料制备方法的具体步骤1〕将主成分F%03、Mn3O4, ZnO 加入预先加有去离子水的砂磨机中进行砂磨、然后再经过喷雾干燥造粒、在回转窑或箱式炉中800 1000°C预烧，得到铁氧体预烧料；2〕将铁氧体预烧料同辅助成分一道加入预先加有去离子水的砂磨机中进行砂磨，得到平均粒径为1. 0士0. 3μπι的铁氧体料浆，随后加入10%的PVA溶液(浓度为10% )进行喷雾干燥造粒，得到铁氧体粉料；3〕将铁氧体粉料经压机压制得到密度为3. 0士0. 2g/cm3的铁氧体毛坯，将毛坯在钟罩炉内，在氧分压为1 8%的平衡气氛中，在1250 1290°C温度下烧结2 5小时。作为实用性较强的一种具体实施例，产品中相对所述主成分总量，所述辅助添加成分以其各自标准物计的含量如下，SiO2 0. 005 0. 035wt%, CaO :0. 03 0. 15wt%, In2O3 :0. 01 0. 08wt%,W03 :0. 01 0. 05wt%。研究结果表明，SiO2的含量最好控制在0. 005 0. 05wt%之间，当SW2的含量小于0. 005wt%时，对改善功耗效果不明显，而当SiO2的含量大于0. 035衬％时，铁氧体材料功耗明显上升。铁氧体中CaO含量不能太高，过量的CaO会导致铁氧体晶粒不连续生长，从而使铁氧体材料功耗明显增大，并使材料起始磁导率下降。当CaO含量小于0. 03wt%时，改善铁氧体材料功耗性能效果不明显。在本专利技术中加入的CaO最佳含量为0. 03 0. 15wt%0本专利技术经过大量实验研究发现，采用In2O3和WO3组合，其作为辅助成分与S^2和 CaO 一起添加，可以进一步改善铁氧体材料的显微结构，降低MnSi铁氧体材料的功耗，本专利技术发现加入0. 01 0.In2O3以及0. 01 0.WO3效果最佳。本专利技术的有益效果是通过本专利技术获得了一种在25°C条件下，材料的起始磁导率为沘00士25% ；在100KHz、200mT、100°C条件下，材料的功耗小于220mw/cm3 ；在100°C条件下，材料的饱和磁通密度大于430mT的高性能MnSi铁氧体材料，满足了现代电子技术飞速发展的需求。具体实施例方式以下，基于实施方式说明本专利技术。1)原材料混合按以下述原料配方:Fe203 :51 55mol%,Zn0 8 16mol%,Mn0 30 39mol%称取原材料；2) 一次砂磨将称量好的原材料放入砂磨机中，并在事前加入等重量的去离子水，砂磨0. 5小时；3) 一次喷雾干燥造粒在原材料料浆中加入约10% PVA溶液(浓度为10% )，进行一次喷雾干燥造粒；4)预烧将一次喷雾干燥造粒粉料通过回转窑进行预烧，烧温度为850 900°C ；5)杂质(成分)添加添加下列辅助成分:Si02 :0. 005 0. 035wt%,Ca0 :0. 03 40. 15wt%, In2O3 :0. 01 0. 08wt%,W03 :0. 01 0. 05wt%。6) 二次砂磨将铁氧体预烧料及上述辅助成分放入砂磨机中，并在事先加入等重量的去离子水，砂磨1. 5小时，使预烧料的平均粒度小于1. 3μπι ；7) 二次喷雾干燥造粒在铁氧体料浆中加入约10% PVA溶液(浓度为10% )，进行二次喷雾干燥造粒；8)成型对二次喷雾干燥造粒铁氧体粉料进行压制成铁氧体毛坯；9)烧结将铁氧体毛坯放入钟罩炉内，按以下烧结温度曲线和气氛控制从室温到600°C，此为排胶阶段，升温较为平缓，这有利于排胶充分，升温速率100 150°C /hr，空气气氛；排胶结束后，升温速率提高到200 300°C /hr，空气气氛；在氧分压为1 8%的平衡气氛中，在1250 1290°C温度下烧结2 5小时。保温结束到1100°C左右的降温阶段，氧含量控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陆明岳，
申请(专利权)人：临沂中瑞电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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