一種低電阻鐵氧體材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種低電阻鐵氧體材料及其制備方法，所述鐵氧體材料：按重量份數(shù)稱取Fe2O3?70.1-71.1份、MnO?20.9-21.9份、ZnO?7.5-8.5份、V2O5?0.02-0.06份、H2S?iO3?0.001-0.004份、CaCO3?0.02-0.06份、Nb2O50.02-0.06份、聚乙烯醇0.5-1份、分散劑0.02-0.06份、消泡劑0.01-0.03份；預(yù)燒粉料后砂磨兩小時(shí)；控制進(jìn)口溫度430-510℃，出口溫度100-180℃，經(jīng)噴霧塔噴成成品料；所述低電阻鐵氧體材料大大提高了磁芯電感值，降低功耗。
【專利說(shuō)明】一種低電阻鐵氧體材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鐵氧體材料，尤其是一種低電阻鐵氧體材料。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵氧體材料(ferrite)是由以三價(jià)鐵離子作為主要正離子成分的若干種氧化物組成，并呈現(xiàn)亞鐵磁性或反鐵磁性的材料。
[0003]鐵氧體材料是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。就電特性來(lái)說(shuō)，鐵氧體的電阻率比金屬、合金磁性材料大得多，而且還有較高的介電性能。鐵氧體的磁性能還表現(xiàn)在高頻時(shí)具有較高的磁導(dǎo)率。因而，鐵氧體已成為高頻弱電領(lǐng)域用途廣泛的非金屬磁性材料。由于鐵氧體單位體積中儲(chǔ)存的磁能較低，飽合磁化強(qiáng)度也較低(通常只有純鐵的I / 3~I / 5)，因而限制了它在要求較高磁能密度的低頻強(qiáng)電和大功率領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0004]鐵氧體材料是一種非金屬磁性材料，它是由三氧化二鐵和一種或幾種其他金屬氧化物(例如:氧化鎳、氧化鋅、氧化錳、氧化鎂、氧化鋇、氧化鍶等)配制燒結(jié)而成。它的相對(duì)磁導(dǎo)率可高達(dá)幾千，電阻率是金屬的1011倍，渦流損耗小，適合于制作高頻電磁器件。鐵氧體有硬磁、軟磁、矩磁、旋磁和壓磁五類。舊稱鐵涂氧磁物或鐵涂氧，其生產(chǎn)過(guò)程和外觀類似陶瓷，因而也稱為磁性瓷。鐵氧體是鐵和其他一種或多種適當(dāng)?shù)慕饘僭氐膹?fù)合氧化物，性質(zhì)屬于半導(dǎo)體，通常作為磁性介質(zhì)應(yīng)用，鐵氧體磁性材料與金屬或合金磁性材料之間最重要的區(qū)別在于導(dǎo)電性。通常前者的電阻率為102~108Ω.cm，而后者只有10-6~10-4 Ω.cm。其中，軟磁鐵氧體材料主要有MnZn系、NiZn系、MgZn系三大類；若按應(yīng)用特性參數(shù)分類，可分為功率鐵氧體材料、高頻鐵氧體材料、高電阻率材料、甚高頻軟磁鐵氧體材料(六角晶系高頻鐵氧體)、高頻大功率鐵氧體材料等。
[0005]MnZn系鐵氧體具有高的起始磁導(dǎo)率，較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，在無(wú)線電中頻或低頻范圍有低的損耗，它是I兆赫茲以下頻段范圍磁性能最優(yōu)良的鐵氧體材料，常用的MnZn系鐵氧體起始磁導(dǎo)率μ i=400-20000，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs=400-530mT。MgZn系鐵氧體材料的電阻率較高，主要應(yīng)用于制作顯像管或顯示管的偏轉(zhuǎn)線圈磁芯。
[0006]NiZn系鐵氧體使用頻率IOOkHz~IOOMHz，最高可使用到300MHz，這類材料磁導(dǎo)率較低，電阻率很高，一般為105~107 Ω cm。因此，高頻渦流損耗小，是IMHz以上高頻段磁性能最優(yōu)良材料，常用NiZn系材料的磁導(dǎo)率μ i=5-1500，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs=250-400mT。
[0007]近年來(lái)，隨著鐵氧體材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，鐵氧體材料已經(jīng)被應(yīng)用于各種電感器、變壓器、濾波器和扼流圈的制造，以及如電腦及其外部設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備、數(shù)字通信和模擬通信設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)、家用電器、電磁兼容設(shè)備、綠色照明裝置、工業(yè)自動(dòng)化等現(xiàn)代電子信息領(lǐng)域，和汽車、航空、軍事領(lǐng)域。這就對(duì)鐵氧體材料的特性有了更高和更具針對(duì)性的要求，因此，需要根據(jù)實(shí)際需要，研發(fā)出更能適應(yīng)現(xiàn)代科技需要的具有獨(dú)特性能的鐵氧體材料。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種低電阻鐵氧體材料。
[0009]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0010]一種低電阻鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, V2O5, H2Si03、CaCO3和Nb2O5組成，按其重量份數(shù)計(jì) Fe2O3 70.1-71.1 份、MnO 20.9-21.9 份、Ζη07.5-8.5 份、V2O5 0.02-0.06 份、H2SiO3 0.001-0.004 份、CaCO3 0.02-0.06 份、Nb2O50.02-0.06 份。
[0011]優(yōu)選的，上述低電阻鐵氧體材料，按其重量份數(shù)計(jì)Fe2O3 70.6份、MnO 21.4份、ZnO
8.0 份、V2O5 0.05 份、H2S i03 0.002 份、CaCO3 0.04 份、Nb2O5 0.03 份。
[0012]上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0013](1)按上述重量份數(shù)稱取 Fe2O3 70.1-71.1 份、MnO 20.9-21.9 份、Ζη07.5-8.5 份、V2O5 0.02-0.06 份、H2SiO3 0.001-0.004 份、CaCO3 0.02-0.06 份、Nb2O5 0.02-0.06 份、聚乙烯醇0.5-1份、分散劑(又稱反絮凝劑)0.02-0.06份、消泡劑0.01-0.03份；
[0014](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、MnO、ZnO進(jìn)行混料后，于970_1070°C預(yù)燒粉料，在砂磨過(guò)程中加入v205、H2Si03、CaCO3和Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時(shí)；
[0015](3)控制進(jìn)口溫度430-510°C，出口溫度100_180°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0016]優(yōu)選的，上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，所述步驟(2)中于1000°C預(yù)燒粉料。
[0017]優(yōu)選的，上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，所述步驟(3)中控制進(jìn)口溫度460°C，出口溫度 150。。。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]上述低電阻鐵氧體材料，通過(guò)各組分的特定用量組合，大大提高了磁芯電感值，降低功耗，電阻降低，可用于高鐵基站信號(hào)傳輸，在使用過(guò)程中能夠大大提高高鐵基站的信號(hào)傳輸性能；其制備方法簡(jiǎn)單，適合規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)的需要。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]實(shí)施例1
[0022]一種低電阻鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, V2O5, H2Si03、CaCO3和Nb2O5組成，其中Fe2O3 70.6kg、MnO 21.4kg、ZnO 8.0kg、V2O5 0.05kg、H2SiO30.002kg、CaCO3 0.04kg、Nb2O50.03kgo
[0023]上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0024](1)稱取 Fe2O3 70.6kg、MnO 21.4kg、ZnO 8.0kg、V2O5 0.05kg、H2SiO30.002kg、CaCO3 0.04kg、Nb2O5 0.03kg、聚乙烯醇0.7kg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)0.05kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細(xì)化工廠)0.02kg ；
[0025](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進(jìn)行混料后，于1000°C預(yù)燒粉料，在砂磨過(guò)程中加入v205、H2Si03、CaCO3和Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時(shí)；
[0026](3)控制進(jìn)口溫度460°C，出口溫度150°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0027]實(shí)施例2
[0028]一種低電阻鐵氧體材料，由 Fe203、MnO、ZnO, V2O5, H2Si03、CaCO3 和 Nb2O5 組成，其中 Fe2O3 71.1kg、MnO 21.9kg、ZnO 7.5kg、V2O50.06kg、H2SiO30.001kg、CaCO3 0.06kg、Nb2O50.02kg。[0029]上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0030](1)稱取 Fe2O3 71.lkg、MnO 21.9kg、ZnO 7.5kg、V2O5 0.06kg、H2SiO30.001kg、CaCO3 0.06kg、Nb2O5 0.02kg、聚乙烯醇lkg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)0.02kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細(xì)化工廠)0.01kg ；
[0031](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進(jìn)行混料后，于1070°C預(yù)燒粉料，在砂磨過(guò)程中加入v205、H2Si03、CaCO3和Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時(shí)；
[0032](3)控制進(jìn)口溫度430°C，出口溫度100°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0033]實(shí)施例3
[0034]一種低電阻鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, V2O5, H2Si03、CaCO3和Nb2O5組成，其中Fe2O3 70.lkg、MnO 20.9kg、ZnO 8.5kg、V2O5 0.02kg、H2SiO30.004kg、CaCO3 0.02kg、Nb2O50.06kg。
[0035]上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0036](1)稱取 Fe2O3 70.lkg、MnO 20.9kg、ZnO 8.5kg、V2O5 0.02kg、H2SiO30.004kg、CaCO3 0.02kg、Nb2O5 0.06kg、聚乙烯醇0.5kg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)0.06kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細(xì)化工廠)0.03kg ；
[0037](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進(jìn)行混料后，于970°C預(yù)燒粉料，在砂磨過(guò)程中加入v205、H2Si03、CaCO3和Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時(shí)；
[0038](3)控制進(jìn)口溫度510°C，出口溫度180°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0039]實(shí)施例4
[0040]一種低電阻鐵氧體材料，由 Fe203、MnO、ZnO, V2O5, H2Si03、CaCO3 和 Nb2O5 組成，其中 Fe2O3 70.7kg、MnO 21.2kg、ZnO 7.9kg、V2O5 0.04kg、H2SiO30.002kg、CaCO3 0.05kg、Nb2O50.03kg。
[0041]上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0042](1)稱取 Fe2O3 70.7kg、MnO 21.2kg、ZnO 7.9kg、V2O5 0.04kg、H2SiO30.002kg、CaCO3 0.05kg、Nb2O5 0.03kg、聚乙烯醇0.8kg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)0.05kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細(xì)化工廠)0.02kg ；
[0043](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進(jìn)行混料后，于1020°C預(yù)燒粉料，在砂磨過(guò)程中加入v205、H2Si03、CaCO3和Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時(shí)；
[0044](3)控制進(jìn)口溫度480°C，出口溫度160°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0045]實(shí)施例1-4之一所述組分均為市售產(chǎn)品，將各組分用量按照相同比例增加或減少，所得各組分的重量份數(shù)關(guān)系均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，其中，分散劑和消泡劑為本領(lǐng)域通用名詞，為特定產(chǎn)品。
[0046]性能測(cè)試試驗(yàn)例:
[0047]測(cè)試對(duì)象:實(shí)施例1所述低電阻鐵氧體材料。
[0048](1)用LCR401電橋測(cè)試電感系數(shù)AL，測(cè)試條件ΙΚΗζΟ.3v，測(cè)得電感系數(shù)值為5400nH/N2
[0049](2)用功耗儀電熱干燥箱測(cè)功耗(Po)測(cè)試條件:
[0050]16KHz 200mT N=15Ts V=83.1v
[0051]25KHz 200mT N=15Ts V=129.8v[0052]測(cè)得功耗值(100°C時(shí))為16K Po:3.5W
[0053]25K Po:7ff
[0054](3)用電阻(R)測(cè)試儀表VoLtech AT3600型測(cè)試交流電阻(R)
[0055]測(cè)試條件2KHz Iv
[0056]測(cè)得電阻值為R:0.5 Ω[0057]上述參照實(shí)施例對(duì)該一種低電阻鐵氧體材料進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說(shuō)明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個(gè)實(shí)施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種低電阻鐵氧體材料，其特征在于:由Fe203、Mn。、ZnO、V2O5' H2SiO3' CaCO3和Nb2O5 組成，按其重量份數(shù)計(jì) Fe2O3 70.1-71.1 份、MnO 20.9-21.9 份、ZnO 7.5-8.5 份、V2O50.02-0.06 份、H2SiO3 0.001-0.004 份、CaCO30.02-0.06 份、Nb2O5 0.02-0.06 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低電阻鐵氧體材料，其特征在于:按其重量份數(shù)計(jì)Fe2O370.6份、MnO 21.4 份、ZnO 8.0 份、V2O5 0.05 份、H2SiO3 0.002 份、CaCO3 0.04 份、Nb2O5 0.03 份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低電阻鐵氧體材料，其特征在于:是由下述方法得到的: (1)按上述重量份數(shù)稱取Fe2O3 70.1-71.1 份、MnO 20.9-21.9 份、Ζη07.5-8.5 份、V2O50.02-0.06 份、H2SiO3 0.001-0.004 份、CaCO3 0.02-0.06 份、Nb2O5 0.02-0.06 份、聚乙烯醇0.5-1份、分散劑0.02-0.06份、消泡劑0.01-0.03份； (2)將步驟(1)中稱取的Fe203、MnO、ZnO進(jìn)行混料后，于970_1070°C預(yù)燒粉料，在砂磨過(guò)程中加入V205、H2Si03、CaCO3和Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時(shí)； (3)控制進(jìn)口溫度430-510°C，出口溫度100-180°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低電阻鐵氧體材料，其特征在于:所述步驟(2)中于1000°C預(yù)燒粉料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低電阻鐵氧體材料，其特征在于:所述步驟(3)中控制進(jìn)口溫度 460°C，出口溫度 150°C。
【文檔編號(hào)】C04B35/26GK103896564SQ201210586951
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】蔣觀忠 申請(qǐng)人:天津昊高磁材有限公司