專利名稱：一種Mn－Zn鐵氧體材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種Mn-Zn鐵氧體材料，尤其涉及一種用于網(wǎng)絡(luò)變壓器的Mn-Zn鐵氧體材料。
背景技術(shù)：
脈沖變壓器在激光、加速器、電力、除塵、計(jì)算技術(shù)等方面得到應(yīng)用。作為脈沖變壓器鐵芯，過(guò)去常用的材料有硅鋼，坡莫合金及鐵氧體。鐵氧體作為常用的脈沖變壓器磁心有廣泛的應(yīng)用。
用于網(wǎng)絡(luò)的脈沖變壓器的鐵氧體磁心要求具有良好的直流迭加特性，特別是由于工作環(huán)境的不同，使用地域的不同要求，網(wǎng)絡(luò)變壓器要在寬的工作溫度使用。
為了獲得滿足不同領(lǐng)域技術(shù)的需要，本領(lǐng)域技術(shù)人員往往對(duì)鐵氧體中摻雜的微量元素進(jìn)行篩選以獲得性質(zhì)好的鐵氧體。
在現(xiàn)有技術(shù)中有多次對(duì)MnZn鐵氧體中摻雜微量元素的介紹報(bào)道，如中國(guó)專利申請(qǐng)00126316.1中所敘述的MnZn鐵氧體材料，該鐵氧體具有鐵損小和磁通密度高的性質(zhì)，其中含有氧化鈮和氧化鋯。中國(guó)專利申請(qǐng)200310108830.8公開(kāi)了具有較低工作溫度的MnZn鐵氧體材料，其中含有氧化鈮和氧化釩，雖然該文獻(xiàn)指出通過(guò)選擇特定的輔助成分能夠達(dá)到較低的溫度——60-140℃，但是該技術(shù)仍不能滿足目前使用的需要，目前仍需要獲得能夠在更低的溫度下正常工作的鐵氧體磁芯。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)申請(qǐng)人通過(guò)對(duì)鐵氧體中摻雜的微量元素進(jìn)行篩選后，意外的發(fā)現(xiàn)當(dāng)鐵氧體中的主成分在一定的比例范圍內(nèi)，選擇常用的鐵氧體輔助成分的特定選擇和配合后獲得了預(yù)料不到的效果。實(shí)現(xiàn)了具有良好寬的工作溫度直流迭加的磁心，以滿足網(wǎng)絡(luò)變壓器的要求，適應(yīng)了不同工作環(huán)境對(duì)材料的要求。本發(fā)明的高性能錳鋅鐵氧體(Mn-Zn鐵氧體)具有低的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度，寬的工作溫度直流迭加特性，適合網(wǎng)絡(luò)用脈沖變壓器的鐵氧體磁心的鐵氧體。
因此本發(fā)明提供了一種MnZn鐵氧體，包括主成分和副成分，主成分包括50-60mol％的Fe2O3，16-20mol％的ZnO，其余為MnO，副成分同時(shí)含有以重量計(jì)200-700ppm的Co2O3和200-700ppm的NiO。優(yōu)選主成分為51-53.5mol％的Fe2O3，15.8-20mol％的ZnO，26.5-33.2mol％的MnO。鐵氧體中的副成分最好還含有CaCO3、V2O5、Nb2O5的至少一種，優(yōu)選同時(shí)含有三種。鐵氧體中的其他三種輔成分的含量應(yīng)該在一定范圍內(nèi)，以重量計(jì)CaCO3為300-700ppm，V2O5為300-500ppm，Nb2O5為150-500ppm。
另一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘韵戮唧w的Mn-Zn鐵氧體，主成分為51mol％的Fe2O3，15.8mol％的ZnO，33.2mol％的MnO，副成分為以重量計(jì)CaCO3為300ppm，V2O5為400ppm，Nb2O5為500ppm，700ppm的Co2O3，300ppm的NiO；或一種Mn-Zn鐵氧體，主成分為51.7mol％的Fe2O3，16.8mol％的ZnO，32.5mol％的MnO，副成分為以重量計(jì)CaCO3為400ppm，V2O5為300ppm，Nb2O5為200ppm，Co2O3為200ppm的，NiO為200ppm；或一種Mn-Zn鐵氧體，主成分為52.4mol％的Fe2O3，17.6mol％的ZnO，30mol％的MnO，副成分為以重量計(jì)CaCO3為550ppm，V2O5為350ppm，Nb2O5為250ppm，Co2O3為450ppm的，NiO為700ppm；或一種Mn-Zn鐵氧體，主成分為53.1mol％的Fe2O3，19.2mol％的ZnO，27.7mol％的MnO，副成分為以重量計(jì)CaCO3為600ppm，V2O5為450ppm，Nb2O5為400ppm，Co2O3為600ppm的，NiO為400ppm；或一種Mn-Zn鐵氧體，主成分為53.5mol％的Fe2O3，20mol％的ZnO，26.5mol％的MnO，副成分為以重量計(jì)CaCO3為700ppm，V2O5為500ppm，Nb2O5為300ppm，Co2O3為200ppm的，NiO為200ppm。
本發(fā)明所提供的Mn-Zn鐵氧體在0℃-70℃的溫度范圍內(nèi)具有直流迭加后的電感在420μH以上的特性。
CaCO3的加入與原料中以及制備工藝過(guò)程中帶進(jìn)來(lái)的不可避免的SiO2雜質(zhì)一起在晶粒的邊界形成高電阻層，降低損耗。V2O5的添加，在燒結(jié)的時(shí)候在燒結(jié)體內(nèi)部形成液相，提高燒結(jié)密度，降低燒結(jié)溫度，改善材料的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br，提高直流迭加。Co2O3和NiO起到改善材料電感溫度特性的作用，添加量過(guò)多將使電感降低。Co2O3和NiO的添加可以使得材料的電感溫度特性變化的幅度較小，從而得到較好的工作穩(wěn)定性。Nb2O5的添加能夠抑制材料在燒結(jié)時(shí)的異常晶粒的生長(zhǎng)，提高結(jié)晶的均勻性，同時(shí)也提高材料的電阻率，減少渦流損耗。
具體實(shí)施例方式
下面用具體的實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。
按表1的組成分，選用高純度的Fe2O3、MnO、ZnO，稱量、混合，在空氣里950℃燒結(jié)2小時(shí)。予燒后的混合料在粉碎的過(guò)程里添加副成分如表一，粉碎到粒度為1.2μm。粉碎后的混合物加入PVA作為粘結(jié)劑，通過(guò)噴霧干燥器干燥成80-200μm的顆粒。然后成型為外徑2.92mm，內(nèi)徑1.62mm，厚2.41mm。在1340℃和控制氧分壓的氣氛中燒結(jié)3.5小時(shí)。
測(cè)試條件繞線的匝數(shù)為26匝，儀表HP4284表，100KHz、100mV，0℃-70℃、直流迭加8mA的電流。
表1

通過(guò)上述結(jié)果可以看出，本發(fā)明所選擇的鐵氧體在25℃時(shí)，仍具有和70℃時(shí)相同的較好的L特性，甚至當(dāng)溫度達(dá)到0℃時(shí)，鐵氧體仍具有意想不到的較好的L溫度特性，因此適應(yīng)脈沖變壓器工作環(huán)境低溫的需求，使得電子設(shè)備正常工作，滿足不同季節(jié)、不同地域的需求。
權(quán)利要求
1.一種Mn-Zn鐵氧體，包括主成分和副成分，主成分包括50-60mol％的Fe2O3，16-20mol％的ZnO，其余為MnO，副成分同時(shí)含有以重量計(jì)200-700ppm的Co2O3和200-700ppm的NiO。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Mn-Zn鐵氧體，其特征在于主成分為51-53.5mol％的Fe2O3，15.8-20mol％的ZnO，26.5-33.2mol％的MnO。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Mn-Zn鐵氧體，其特征在于副成分還含有CaCO3、V2O5、Nb2O5的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種Mn-Zn鐵氧體，其特征在于副成分還含有CaCO3、V2O5、Nb2O5。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種Mn-Zn鐵氧體，其特征在于輔成分的用量為以重量計(jì)CaCO3為300-700ppm，V2O5為300-500ppm，Nb2O5為150-500ppm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4所述的一種Mn-Zn鐵氧體，其特征在于主成分為51mol％的Fe2O3，15.8mol％的ZnO，33.2mol％的MnO，副成分為以重量計(jì)CaCO3為300ppm，V2O5為400ppm，Nb2O5為500ppm，700ppm的Co2O3，300ppm的NiO。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～4所述的一種Mn-Zn鐵氧體，其特征在于主成分為51.7mol％的Fe2O3，16.8mol％的ZnO，32.5mol％的MnO，副成分為以重量計(jì)CaCO3為400ppm，V2O5為300ppm，Nb2O5為200ppm，Co2O3為200ppm的，NiO為200ppm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～4所述的一種Mn-Zn鐵氧體，其特征在于主成分為52.4mol％的Fe2O3，17.6mol％的ZnO，30mol％的MnO，副成分為以重量計(jì)CaCO3為550ppm，V2O5為350ppm，Nb2O5為250ppm，Co2O3為450ppm的，NiO為700ppm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～4所述的一種Mn-Zn鐵氧體，其特征在于主成分為53.1mol％的Fe2O3，19.2mol％的ZnO，27.7mol％的MnO，副成分為以重量計(jì)CaCO3為600ppm，V2O5為450ppm，Nb2O5為400ppm，Co2O3為600ppm的，NiO為400ppm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～4所述的Mn-Zn鐵氧體，其特征在于主成分為53.5mol％的Fe2O3，20mol％的ZnO，26.5mol％的MnO，副成分為以重量計(jì)CaCO3為700ppm，V2O5為500ppm，Nb2O5為300ppm，Co2O3為200ppm的，NiO為200ppm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Mn-Zn鐵氧體，其特征在于所述的鐵氧體在0℃-70℃的溫度范圍內(nèi)具有直流迭加后的電感在420μH以上的特性。
全文摘要
本發(fā)明的高性能錳鋅鐵氧體(Mn－Zn鐵氧體)包括主成分和副成分，主成分包括50－60mol％的Fe
文檔編號(hào)C04B35/26GK1858021SQ20051006036
公開(kāi)日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月11日
發(fā)明者何時(shí)金, 楊正忠, 包大新, 杜陽(yáng)忠 申請(qǐng)人:橫店集團(tuán)東磁有限公司