一種寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軟磁鐵氧體材料及其制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軟磁鐵氧體在現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，對機(jī)械、電子、信息等產(chǎn)品性能的飛躍作出了重大貢獻(xiàn)，是能量轉(zhuǎn)換、信號傳輸和電磁兼容等的必要介質(zhì)，是支持和促進(jìn)現(xiàn)代社會發(fā)展的關(guān)鍵材料。以軟磁鐵氧體為主要原材料的鐵氧體軟磁元器件，作為一種基礎(chǔ)功能產(chǎn)品，軟磁鐵氧體已經(jīng)滲透到人類生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域，無論從資源還是從應(yīng)用的角度來看，鐵氧體軟磁元器件的發(fā)展前景都是十分廣闊的，其需求量也必將與日俱增。近年來，電腦、移動通信、光纖通信、EMC、DVD、數(shù)字電視以及新型照明燈具等的快速發(fā)展，為軟磁鐵氧體的應(yīng)用開辟了更大的市場。
[0003]MnZn軟磁鐵氧體及以其制成的磁性元件作為各種電感器、電子變壓器、扼流圈、抑制器和濾波器的核心，已廣泛應(yīng)用于自動控制、汽車電子、航空航天、家用電器、計算機(jī)、船舶、通信電子、綠色能源、軍用設(shè)備等領(lǐng)域，遍及國計民生和國防領(lǐng)域的各個方面，MnZn軟磁鐵氧體器件在這些領(lǐng)域中主要起功率變壓、抗電磁干擾及信號處理等作用。
[0004]近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展及全球經(jīng)濟(jì)信息化的進(jìn)程加快，世界各地都掀起新的寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)熱潮。由于調(diào)制解調(diào)技術(shù)的提高、快速數(shù)字信號處理芯片生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了以快速數(shù)字信號處理技術(shù)和先進(jìn)調(diào)制解調(diào)技術(shù)相結(jié)合的新的接入方式，如不對稱數(shù)字用戶環(huán)線技術(shù)、高速數(shù)字用戶環(huán)線和電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)等。在這些寬帶接入技術(shù)中，需要應(yīng)用到大量寬帶變壓器來實(shí)現(xiàn)物理隔離、阻抗匹配、帶通濾波等功能。
[0005]通訊寬帶變壓器的核心器件一一軟磁鐵氧體磁心在磁化場的作用下運(yùn)行時，磁感應(yīng)強(qiáng)度B和外加磁場H的非線性關(guān)系引發(fā)的信號失真現(xiàn)象直接導(dǎo)致諧波失真，繼而引發(fā)信號傳輸過程中出現(xiàn)波形失真、傳輸錯誤、傳輸距離短等現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決【背景技術(shù)】中存在的因通訊寬帶變壓器的諧波失真而引發(fā)的信號傳輸過程中出現(xiàn)波形失真、傳輸錯誤、傳輸距離短的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種磁滯系數(shù)低、磁導(dǎo)率高、起始磁導(dǎo)率也較高的寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料及其制備方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料，包含以下含量的主成分:Fe203為52?70mol%、MnO為15?30mol%、ZnO為10?23mol% ;相對主成分的總重量還包含如下含量的副成分！CaCO3S 10?200ppm、N1為 400 ?600ppm、LaO 為 10 ?300ppm、V2O5^ 20 ?120ppm、T1 2為 50 ?180ppm、Co 203為50 ?220ppm、Nb2O5^ 10 ?300ppmo
[0008]進(jìn)一步地，在1194A/m測試條件下，25°C時所述錳鋅軟磁鐵氧體材料飽和磁通密度 Bs 為 390mT，磁滯系數(shù) η B< 0.2 X 10 _6/mT，_40°C 時磁滯系數(shù) η B< 0.8 X 10 _6/mT。
[0009]進(jìn)一步地，所述錳鋅軟磁鐵氧體材料的居里溫度Tc ^ 105°C，而其密度為4.95 X 13 kg/m3。
[0010]進(jìn)一步地，所述制備方法具體包括包括主配方設(shè)計-第一次砂磨-預(yù)燒-第二次砂磨-球磨-干燥-分散-造粒-成型-燒結(jié)-磨加工-清洗-檢驗(yàn)-成品-入庫。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一次砂磨時長25?35min，顆粒度50?70目。
[0012]進(jìn)一步地，所述預(yù)燒溫度為750?900°C，時間2?3h。
[0013]進(jìn)一步地，所述燒結(jié)溫度為1300?1400°C，保溫10?15h。
[0014]進(jìn)一步地，所述燒結(jié)過程在氧含量0.1?15%體積百分比，余量為氮?dú)獾臍夥罩羞M(jìn)行。
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明與傳統(tǒng)高導(dǎo)材料相比較，具有溫度穩(wěn)定性好，磁滯損耗小，并且兼顧低溫(_40°C)條件下的磁滯損耗，在應(yīng)用中可以降低信號傳輸中的失真，并且拓寬整機(jī)適用的溫度范圍。有利于降低在信號傳輸過程中波形失真、減少傳輸錯誤、延長傳輸距離，滿足當(dāng)前高速網(wǎng)絡(luò)寬帶接入技術(shù)的應(yīng)用需求。
【具體實(shí)施方式】
[0016]
[0017]實(shí)施例一:
將配比為Fe2O3為52mol%、MnO為25mol%、ZnO為23mol%的三種主成分原料混合，然后在750°C的溫度下預(yù)燒，添加輔助成分的原料CaCO3S 110ppm、Ni0為400ppm、La0為50ppm、乂205為 30ppm、T1 2為 50ppm、Co 203為 200ppm、Nb 205為 200ppm，混合后通過第二次砂磨、球磨、干燥、分散、造粒，然后壓制成H25X 15X10的毛坯樣品，再在氧含量15%體積百分比，余量為氮?dú)獾臍夥諣t中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1350°C，保溫10h，降溫后經(jīng)磨加工、清洗得成品。
[0018]實(shí)施例二:
將配比為Fe2O3為61mol%、Mn0為23mol%、Zn0為16mol%的三種主成分原料混合，然后在850°C的溫度下預(yù)燒，添加輔助成分的原料CaCO3S 100ppm、Ni0為500ppm、La0為50ppm、乂205為 30ppm、T1 2為 50ppm、Co 203為 200ppm、Nb 205為 200ppm，混合后通過第二次砂磨、球磨、干燥、分散、造粒，然后壓制成H25X 15X10的毛坯樣品，再在氧含量15%體積百分比，余量為氮?dú)獾臍夥諣t中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1300°C，保溫15h，降溫后經(jīng)磨加工、清洗得成品。
[0019]實(shí)施例三:
將配比為Fe2O3為70mol%、Mn0為20mol%、Zn0為10mol%的三種主成分原料混合，然后在900°C的溫度下預(yù)燒，添加輔助成分的原料CaCO3S 50ppm、Ni0為600ppm、La0為50ppm、乂205為 100ppm、Ti02S 50ppm、Co 203為 220ppm、Nb 205為 300ppm，混合后通過第二次砂磨、球磨、干燥、分散、造粒，然后壓制成H25X 15X10的毛坯樣品，再在氧含量15%體積百分比，余量為氮?dú)獾臍夥諣t中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1350°C，保溫10h，降溫后經(jīng)磨加工、清洗得成品。
[0020]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料，其特征在于，包含以下含量的主成分:Fe 203為52?70mol%、MnO為15?30mol%、ZnO為10?23mol% ;相對主成分的總重量還包含如下含量的副成分:CaC03S 10 ?200ppm、Ni0 為 400 ?600ppm、La0 為 10 ?300ppm、V 205為20 ?120ppm、T12為 50 ?180ppm、Co 203為 50 ?220ppm、Nb 205為 10 ?300ppmo
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料，其特征在于，在1194A/m測試條件下，25°C時所述錳鋅軟磁鐵氧體材料飽和磁通密度Bs為390mT，磁滯系數(shù) nB< 0.2X10_7mT，-40°C時磁滯系數(shù) η B< 0.8X 10 _7mT0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料，其特征在于，所述錳鋅軟磁鐵氧體材料的居里溫度Tc彡105°0，而其密度為4.95父103 kg/m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的一種寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體包括包括主配方設(shè)計-第一次砂磨-預(yù)燒-第二次砂磨-球磨-干燥-分散-造粒-成型-燒結(jié)-磨加工-清洗-檢驗(yàn)-成品-入庫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，所述第一次砂磨時長25?35min，顆粒度50?70目。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，所述預(yù)燒溫度為750?900 °C，時間2?3h。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)溫度為1300?1400°C，保溫10?15h。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的一種寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)過程在氧含量0.1?15%體積百分比，余量為氮?dú)獾臍夥罩羞M(jìn)行。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種寬溫低失真錳鋅軟磁鐵氧體材料，其包含以下含量的主成分：Fe2O3為52～70mol%、MnO為15～30mol%、ZnO為10～23mol%；相對主成分的總重量還包含如下含量的副成分：CaCO3為10～200ppm、NiO為400～600ppm、LaO為10～300ppm、V2O5為20～120ppm、TiO2為50～180ppm、Co2O3為50～220ppm、Nb2O5為10～300ppm。其制備方法具體包括主配方設(shè)計-第一次砂磨-預(yù)燒-第二次砂磨-球磨-干燥-分散-造粒-成型-燒結(jié)-磨加工-清洗-檢驗(yàn)-成品-入庫。本發(fā)明具有溫度穩(wěn)定性好，磁滯損耗小，并且兼顧低溫（-40℃）條件下的磁滯損耗，在應(yīng)用中可以降低在信號傳輸過程中波形失真、減少傳輸錯誤、延長傳輸距離，滿足當(dāng)前高速網(wǎng)絡(luò)寬帶接入技術(shù)的應(yīng)用需求。
【IPC分類】C04B35-622, C04B35-40
【公開號】CN104803669
【申請?zhí)枴緾N201510115948
【發(fā)明人】顏沖, 丁國棟, 申啟銀
【申請人】江蘇新旭磁電科技有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月17日