一種具有高磁導(dǎo)率、寬頻特性的Mn-Zn鐵氧體材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Mn-Zn鐵氧體材料，具體是涉及一種具有高磁導(dǎo)率、寬頻特性的Mn-Zn鐵氧體材料，由主成分和添加劑組成，所述主成分的配方為65～70wt%Fe2O3、13～16wt%ZnO、余量為Mn3O4；添加劑的配方為0.06～0.08wt%Mo2O3、0.02～0.03wt%Bi2O3、0.025～0.075wt%CaCO3、0.001～0.005wt%SiO2和0.005～0.01wt%Nb2O5，其中添加劑的各組成的重量百分比是相對主成份的總重量計算而得。所述Mn-Zn鐵氧體材料具有高磁導(dǎo)率、寬頻特性的雙重特性，主要用于電子電路寬帶變壓器。
【專利說明】一種具有高磁導(dǎo)率、寬頻特性的Mn-Zn鐵氧體材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種Mn-Zn鐵氧體材料，具體是涉及一種具有高磁導(dǎo)率、寬頻特性的Mn-Zn鐵氧體材料。
【背景技術(shù)】
[0002]軟磁鐵氧體材料是國民經(jīng)濟(jì)中一種非常重要的基礎(chǔ)功能材料，廣泛應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品中，例如:通信設(shè)備，家用電器，計算機(jī)，汽車等。近年來，電子產(chǎn)品向輕、薄、短、小的方向發(fā)展，這對軟磁鐵氧體材料的性能提出了更高的要求，其中高磁導(dǎo)率錳鋅材料是隨著市場發(fā)展變化最快，市場前景最好的材料之一。高磁導(dǎo)率錳鋅鐵氧體材料主要用于電子電路寬帶變壓器，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)、局域網(wǎng)(LAN)、寬域網(wǎng)(WAN)、背景照明等領(lǐng)域的脈沖變壓器，抗電磁波濾波器等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域的磁芯基本上是在弱場下工作，這時材料的高磁導(dǎo)率就會顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性。首先，材料的磁導(dǎo)率較高時，較少的線圈匝數(shù)就可以獲得需求的電感量，進(jìn)而有效地降低線圈的直流電阻及由其引起的損耗；其次，使用磁導(dǎo)率高的材料能明顯減小變壓器的體積，有利于器件和系統(tǒng)的小型化、輕量化。這些特點(diǎn)順應(yīng)了電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，目前其產(chǎn)量已占全部軟磁鐵氧體總產(chǎn)量的25%以上。隨著通信、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等電子信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，其市場需求以年均20%以上的速度高速增長。因此，國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)對高磁導(dǎo)率Mn-Zn鐵氧體的研究都非常重視。
[0003]由于應(yīng)用市場要求Mn-Zn鐵氧體材料不僅要具有高的初始磁導(dǎo)率，同時必須具有良好的溫度特性、頻率特性、低的損耗、高的阻抗和良好的疊加性能等，因此，高磁導(dǎo)率領(lǐng)域的研究已經(jīng)從簡單的追求高磁導(dǎo)率方面轉(zhuǎn)移到提高綜合性能上來，要求在提高磁導(dǎo)率的同時，還要兼顧其他性能參數(shù)，使材料性能達(dá)到一個很好的平衡，即具有以下綜合性能:更高的飽和磁通密度Bs、更好的直流偏置特性DC-Bias、更低的損耗、更低的總諧波失真系數(shù)(THD)、更寬的使用頻率和更廣的溫度范圍。而具有寬頻特性是解決更寬的使用頻率要求的關(guān)鍵，但要使Mn-Zn鐵氧體材料在具有高磁導(dǎo)率的同時具有寬頻特性，則是有待本領(lǐng)域科技人員需要解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種具有高磁導(dǎo)率、寬頻特性的Mn-Zn鐵氧體材料，為電子產(chǎn)品向小型化、輕量化方向發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種具有高磁導(dǎo)率、寬頻特性的Mn-Zn鐵氧體材料，由主成分和添加劑組成,其特征在于:
[0007]所述主成分的配方為65~70wt%Fe203、13~16wt%Zn0、余量為Mn3O4 ；
[0008]所述添加劑 的配方為0.06 ~0.08wt%Mo203、0.02 ~0.03wt%Bi203>0.025 ~
0.075wt%CaC03、0.001 ~0.005wt%Si02 和 0.005 ~0.01wt%Nb205，其中所述添加劑的各組成
的重量百分比是相對主成份的總重量計算而得。[0009]所述添加劑的總加入量占主成份總重的重量百分比為0.13~0.19%。
[0010]制備時，先將主成分和添加劑按照配方稱量，然后依次經(jīng)過混合、預(yù)燒、初粉碎、加入添加劑后砂磨、噴霧造粒、干壓成型、燒結(jié)七個步驟即可。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0012]1、所述Mn-Zn鐵氧體材料兼具高磁導(dǎo)率和寬頻特性，即:在25°C、10KHz、0.8mA條件下的初始磁導(dǎo)率μ I達(dá)到8000-12000，并且可保持到200kHz以上；居里溫度Tc達(dá)到120-130 0C ;25°C、10KHz、0.8mA 條件下的比損耗系數(shù) tg δ / μ i 達(dá)到 1.2X 10-6 ;在 25 °C、100KHz、0.8mA條件下的比損耗系數(shù)tg δ / μ i不大于1.3 X 10-6。本發(fā)明的這種Mn-Zn鐵氧體材料具有雙重特性，可用于電子電路寬帶變壓器。
[0013]2、所述Mn-Zn鐵氧體材料所具有的高磁導(dǎo)率和寬頻特性雙重特性，可用于電子電路寬帶變壓器，有利于電子產(chǎn)品向小型化、輕量化方向發(fā)展。
[0014]3、所述Mn-Zn鐵氧體材料的制備工藝簡單，操作方便。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)、完整的說明:
[0016]實(shí)施例1
[0017]1、按配方稱重
[0018]所述主成分的配方為65.6wt%Fe203、14wt%Zn0、20.4wt%Mn304 ;所述添加劑的配方為 0.075wt%Mo203、0.025wt%`主成份的總重量計算而得。
[0019]2、制備工藝
[0020]將稱量好的主成分混合25分鐘；820°C條件下保溫預(yù)燒2小時；初粉碎25分鐘；砂磨30分鐘，在砂磨的同時加入添加劑一起細(xì)粉碎；然后造粒，干壓成型，樣品的壓制尺寸為Φ 29X10X5.5 (外徑X高X壁厚)的樣環(huán)；最后在1395±5°C條件下燒結(jié)，保溫5小時，控制氧氣含量在9%左右最佳，降溫至室溫即可。其中，燒結(jié)時的升溫速率為150-200°C /小時，降溫速率為150-200°C /小時。
[0021]3、檢測結(jié)果
[0022]將本實(shí)施例中制得的樣品進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如下:
[0023]250C、IOKHz、0.8mA條件下的初始磁導(dǎo)率μ i達(dá)到10946，并且在200kHz時μ i仍保持到 10446 ；
[0024]居里溫度Tc達(dá)到130°C ；
[0025]25°C、10KHz、0.8mA 條件下的比損耗系數(shù) tgS / μ i 達(dá)到 1.2X1(T6 ;25°C、ΙΟΟΚΗζ、
0.8mA條件下的比損耗系數(shù)tg δ / μ i只有1.2 X 10_6。
[0026]實(shí)施例2
[0027]1、按配方稱重
[0028]所述主成分的配方為70.9wt%Fe203>6.7wt%Zn0、22.4wt%Mn304 ；
[0029]所述添加劑的配方為0.08wt%Mo203、0.025wt%Bi203、0.07wt%CaC03、0.00375wt%Si02和0.01wt%Nb205，其中所述添加劑的各組成的重量百分比是相對主成份的總重量計算而得。
[0030]2、制備工藝[0031]將稱量好的主成分混合25分鐘；820°C條件下保溫預(yù)燒2小時；初粉碎25分鐘；砂磨30分鐘，在砂磨的同時加入添加劑一起細(xì)粉碎；然后造粒，干壓成型，樣品的壓制尺寸為Φ 29X10X5.5 (外徑X高X壁厚)的樣環(huán)；最后在1395±5°C條件下燒結(jié)，保溫5小時，控制氧氣含量在9%左右最佳，降溫至室溫即可。其中，燒結(jié)時的升溫速率為150-200°C /小時，降溫速率為150-200°C /小時。
[0032]3、檢測結(jié)果
[0033]將本實(shí)施例中制得的樣品進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如下:
[0034]250C UOKHz,0.8mA條件下的初始磁導(dǎo)率μ i達(dá)到11402，并且在200kHz時μ i仍保持到 10750 ； [0035]居里溫度Tc達(dá)到130°C ；
[0036]25°C、10KHz、0.8mA 條件下的比損耗系數(shù) tgS / μ i 達(dá)到 1.2X1(T6 ;25°C、ΙΟΟΚΗζ、
0.8mA條件下的比損耗系數(shù)tg δ / μ i只有1.2 X 10_6。
[0037]實(shí)施例3
[0038]1、按配方稱重
[0039]所述主成分的配方為65.7wt%Fe203、14.4wt%ZnO、19.9wt%Mn304 ；
[0040]所述添加劑的配方為0.08wt%Mo203、0.025wt%Bi203、0.07wt%CaC03、0.0025wt%Si02和0.01wt%Nb205，其中所述添加劑的各組成的重量百分比是相對主成份的總重量計算而得。
[0041]2、制備工藝
[0042]將稱量好的主成分混合25分鐘；820°C條件下保溫預(yù)燒2小時；初粉碎25分鐘；砂磨30分鐘，在砂磨的同時加入添加劑一起細(xì)粉碎；然后造粒，干壓成型，樣品的壓制尺寸為Φ 29X10X5.5 (外徑X高X壁厚)的樣環(huán)；最后在1395±5°C條件下燒結(jié)，保溫5小時，控制氧氣含量在9%左右最佳，降溫至室溫即可。其中，燒結(jié)時的升溫速率為150-200°C /小時，降溫速率為150-200°C /小時。
[0043]3、檢測結(jié)果
[0044]將本實(shí)施例中制得的樣品進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如下:
[0045]25°C、10KHz、0.8mA條件下的初始磁導(dǎo)率μ i達(dá)到10106，并且在200kHz時μ i仍保持到 9929 ；
[0046]居里溫度Tc達(dá)到130°C ；
[0047]25°C、10KHz、0.8mA 條件下的比損耗系數(shù) tgS / μ i 達(dá)到 1.2X1(T6 ;25°C、ΙΟΟΚΗζ、
0.8mA條件下的比損耗系數(shù)tg δ / μ i只有1.0X 10_6。
[0048]以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施例所公開的內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有高磁導(dǎo)率、寬頻特性的Mn-Zn鐵氧體材料，由主成分和添加劑組成,其特征在于: 所述主成分的配方為65~70wt%Fe203、13~16wt%ZnO、余量為Mn3O4 ； 所述添加劑的配方為 0.06 ~0.08wt%Mo203>0.02 ~0.03wt%Bi203>0.025 ~0.075wt%CaC03、0.001 ~0.005wt%Si02 和 0.005 ~0.01wt%Nb205，其中所述添加劑的各組成的重量百分比是相對主成份的總重量計算而得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高磁導(dǎo)率、寬頻特性的Mn-Zn鐵氧體材料，其特征在于，所述添加劑的總加入量占主成份總重的`重量百分比為0.13~0.19%。
【文檔編號】C04B35/622GK103739280SQ201310705005
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】彭春蘭, 劉國平, 沈琪平, 許澧鳴 申請人:上海寶鋼磁業(yè)有限公司