一种宽温低温度系数高频低损耗软磁NiCuZn铁氧体材料及其制备方法技术

技术编号:9892982 阅读:118 留言:0更新日期:2014-04-06 18:11
本发明专利技术公开了一种宽温低温度系数高频低损耗软磁NiCuZn铁氧体材料及其制备方法,由主成分和副成分组成,所述主成分各组分的含量为:Fe2O3:51-59mol%,NiO:10-22mol,ZnO:20-35mol%,CuO:0.3-8mol%;按主成份总重量计的副成份选自以下含量的两种以上组分:Mn3O4:0.05-1.0wt%,SiO2:0.05-0.9wt%,Bi2O3:0.01-0.5wt%,TiO2:0.01-0.8wt%,CaCO3:0.01-0.6wt%,Co2O3:0.01-0.3wt%。本发明专利技术能在-40℃~120℃的宽温范围内使用,具有低温度系数,磁导率随温度变化小,损耗低的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了,由主成分和副成分组成,所述主成分各组分的含量为:Fe2O3:51-59mol%,NiO:10-22mol,ZnO:20-35mol%,CuO:0.3-8mol%;按主成份总重量计的副成份选自以下含量的两种以上组分:Mn3O4:0.05-1.0wt%,SiO2:0.05-0.9wt%,Bi2O3:0.01-0.5wt%,TiO2:0.01-0.8wt%,CaCO3:0.01-0.6wt%,Co2O3:0.01-0.3wt%。本专利技术能在-40℃~120℃的宽温范围内使用,具有低温度系数,磁导率随温度变化小,损耗低的特点。【专利说明】
本专利技术涉及一种软磁NiCuZn铁氧体材料,特别涉及。
技术介绍
NiCuZn铁氧体材料的晶体是多孔性的尖晶石结构,具有下列主要特性:(I)优良的高频特性;(2)良好的温度稳定性;(3)大的非线性;(4)配方的多样性;(5)制造工艺简单稳定。所以,它广泛地用作高频天线、高中频电感磁心、滤波器磁心、变压器及磁放大器磁心等等。高频通信机用LC滤波器要求电感线圈具有正温度系数与电容器具有的负温度系数想匹配,以得到零值的温度系数。改变结晶各向异性对温度的依存性,使μ i值随温度变化状态改变,制造出具有低损耗线性 ——宽温小温度系数磁心材料,为高频通信机高性能小型化创造了有利条件。该材料制作的主要难点在于改变结晶各向异性对温度的依存性,制成宽温低温度系数、低损耗的NiZn铁氧体。对软磁铁氧体而言,要求磁导率随温度变化小,而且正值线性变化是非常困难的。只靠改变主配方和变更工艺条件不能满足这种要求。还需在NiZn铁氧体中添加适量的特殊添加剂,使其畴壁稳定,从而改善温度特性。
技术实现思路
本专利技术的目的在`于提供一种宽温低温度系数高频低损耗软磁NiCuZn铁氧体材料,能在-40°C ~120°C的宽温范围内使用,具有低温度系数,磁导率随温度变化小,损耗低的特点。本专利技术还提供了一种宽温低温度系数高频低损耗软磁NiCuZn铁氧体材料的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种宽温低温度系数高频低损耗软磁NiCuZn铁氧体材料,由主成分和副成分组成,所述主成分各组分的含量为:Fe203:51-59 mol%, NiO: 10-22mol, ZnO: 20-35mol%,CuO:0.3-8mol% ;按主成份总重量计的副成份选自以下含量的两种以上组分:Mn3O4:0.05-1.0wt%,Si02:0.05-0.9wt%,Bi2O3: 0.01-0.5 wt%,Ti02:0.01-0.8 wt%,CaCO3:0.01-0.6 wt%,Co2O3: 0.01-0.3wt%。专利技术人通过大量的试验研究发现,通过合理控制主成份的配比,并配以适当的副成份,同时Ni0、Zn0、Cu0的一种或几种分二次添加,就可以获得一种在_40°C~120°C的宽温范围内使用,具有低温度系数,磁导率随温度变化小,损耗低特点的铁氧体材料。在上述主成份范围中,当Fe2O3含量小于51mol%,则得不到所希望的低温度系数,若含量大于59mol%,则磁导率过低;当Ni0、Zn0、Cu0的含量大于设定上限时,容易出现非磁性的杂相,从而降低磁性能;而含量小于下限时,难以起到离子代换的作用。上述副成份主要是通过固相反应与铁氧体作用改变铁氧体晶粒的生长行为来控制晶粒的大小、形状及分布,从而改善软磁铁氧体的磁性能。当它们的含量低于下限值时,起不到控制晶粒生长和致密化的作用,无法稳定磁导率在宽温范围内的波动,当它们的含量高于上限值时,则容易引起晶粒的异常生长,使磁性能恶化,无法稳定磁导率在宽温范围内的波动。作为优选,所述主成分各组分的含量为=Fe2O3:51-59 mol%, NiO: 16_22mol,ZnO:20_35mol%,CuO:0.3_7mol%。一种宽温低温度系数高频低损耗软磁NiCuZn铁氧体材料的制备方法,包括如下步骤: a、一次球磨:将主成分各组分按配比进行混合,将所得的混合物通过湿法一次球磨,一次球磨后的颗粒料的平均粒度在0.8-1.5 μ m ; b、预烧:将一次球磨后的颗粒料在空气中进行预烧,预烧温度控制在750°C-1050°C,保温0.5-4小时; C、二次球磨:将预烧后的颗粒料与副成份一起进行湿法二次球磨,二次球磨后的颗粒料的平均粒度在0.8-1.2 μ m ; d、成型及烧结:将二次球磨后的颗粒料烘干,加入预烧料重量ll_13wt%的聚乙烯醇溶液,混合均匀后造粒,压制成型,在空气中进行烧结,烧结温度控制在940-1300°C,保温2-6小时,得到宽温低温度系数高频低损耗软磁NiCuZn铁氧体材料。 作为优选,所述主成份的组分:NiO、ZnO、CuO中的一种或几种组分分两次添加。作为优选,Ni0、Zn0、Cu0中的一种或几种组分第一次在一次球磨时添加,添加的比例> 80%,第二次在二次球磨时与副成分一起添加。NiO, ZnO、CuO中的一种或几种组分分两次添加,一部分可以继续起到离子代换的作用,另一部分停留在晶界表面,构成晶界成分,起到助熔剂的作用,防止晶粒进一步长大,可以稳定磁导率在宽温范围内的波动,降低损耗。作为优选,所述聚乙烯醇溶液的浓度为10_15wt%。本专利技术的有益效果是:能在_40°C ~120°C的宽温范围内使用,具有低温度系数,磁导率随温度变化小,损耗低的特点。【具体实施方式】下面通过具体实施例,对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。本专利技术中,若非特指,所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。实施例1: 将主成分和副成分按照表1所示以规定量配合。制备方法为: a、一次球磨:将主成分各组分按配比进行混合,将所得的混合物通过湿法一次球磨,一次球磨后的颗粒料的平均粒度在0.8-1.5 μ m。b、预烧:将一次球磨后的颗粒料在空气中进行预烧,预烧温度控制在750°C°C,保温4小时。C、二次球磨:将预烧后的颗粒料与副成份一起进行湿法二次球磨,二次球磨后的颗粒料的平均粒度在0.8-1.2 μ m。d、成型及烧结:将二次球磨后的颗粒料烘干,加入预烧料重量llwt%的浓度为15wt%的聚乙烯醇溶液,混合均匀后喷雾造粒,于7MPa的压力下压制成型,成型尺寸为外径25mm、内径15mm、高度为7mm的环形体。在空气中进行烧结,烧结温度控制在940°C,保温6小时,得到环形磁心。其中,NiO分两次添加,第一次在一次球磨时添加,添加的比例为80%,剩余部分第二次在二次球磨时与副成分一起添加。对环形磁心,测定(I)相对温度系数(α μI)、(2)在IKHz时的起始磁导率(μ i),(3)在IMHz时的品质因素Q值,Q值越高损耗越低。上述(I)~(3)的测定按照以下要领进行: (O相对温度系数(α μ r)、以及(2)在IKHz时的起始磁导率(μ i)是在环形磁心上缠绕20匝线圈后,用HP4284A仪表测定电感值等,求出在-40°C~120°C的相对温度系数(α μI)以及在KHz时的起始磁导率(μ i)。相对温度系数(α μ r)是表示在2点的温度间的起始磁导率的变化值,例如温本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种宽温低温度系数高频低损耗软磁NiCuZn铁氧体材料,由主成分和副成分组成,其特征在于:所述主成分各组分的含量为:Fe2O3:51?59?mol%,NiO:10?22mol,ZnO:?20?35mol%,CuO:0.3?8mol%;按主成份总重量计的副成份选自以下含量的两种以上组分:Mn3O4:0.05?1.0wt%,SiO2:0.05?0.9wt%,Bi2O3:?0.01?0.5?wt%,TiO2:0.01?0.8?wt%,CaCO3:?0.01?0.6?wt%,Co2O3:?0.01?0.3wt%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈军林陈新彬蒋玉梅
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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