一種高bs低損耗錳鋅鐵氧體磁性材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種MnZn鐵氧體磁性材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電子整機(jī)系統(tǒng)向小型輕量化、平面貼裝化等方向發(fā)展， 開關(guān)電源的小型化也是勢(shì)在必行，除了高頻化以外另一個(gè)小型化的重要途徑提高電源變壓 器的工作Bm，這方面主要依靠基中磁性材料的發(fā)展和進(jìn)步，通過不斷的研究和開發(fā)提高材 料的BS。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的難題，提供了一種25°C~120°C范圍內(nèi)的BS 在500mT以上、25°C時(shí)達(dá)620mT以上的高BS低損耗錳鋅鐵氧體磁性材料； 本發(fā)明的另一目的是提供上述高BS低損耗錳鋅鐵氧體磁性材料的制備工藝。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案： 一種高BS低損耗錳鋅鐵氧體磁性材料，包括主體組分、第一添加組分和第二添加組分， 所述主體組分包括:Fe2〇354mol%~60mol%、Zn0 1.5mol%~4mol%、K2C03 0.05mol%~ 0.2mol%、余下為MnO,各組分之和為lOOmol%; 所述第一添加組分，各成分按主體組分總重量的百分?jǐn)?shù)計(jì)，由CaC03 0.05wt%~0.20wt%、Si〇2O.Olwt%~0.03wt%或WO30.05wt%~0.20wt%中的兩種或三種的組合而成； 所述第二添加組分，各成分按主體組分總重量的百分?jǐn)?shù)計(jì)，由Ti02 0.10wt%~0.20 wt% 和/或C02O30 · 20wt% ~0 · 4wt%構(gòu)成。
[0005]優(yōu)選的，所述主體組分為包括：Fe2〇356mol%、Zn0 2.7mol%、K2C03 0.1mol%、Mn0 41·2mol%〇
[0006] 優(yōu)選的，所述第一添加組分，各成分按主體組分總重量的百分?jǐn)?shù)計(jì)由0.05~0.12 wt%的Ca⑶3、0.01~0.02wt%的Si〇2或0.10~0.2wt%的W03中的兩種或三種的組合而 成。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第一添加組分，各成分按主體組分總重量的百分?jǐn)?shù)計(jì)，由0.1 wt%的CaC03、0.015wt%的Si〇2和0.10wt%的W03 三種組合而成。
[0008]優(yōu)選的，所述第二添加組分，各成分按主體組分總重量的百分?jǐn)?shù)計(jì)，由0.15wt% 的Ti〇2和/或0.30wt%的C02O3構(gòu)成。 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第二添加組分為0.15wt%的Ti〇2。
[0009]上述的高BS低損耗錳鋅鐵氧體磁性材料的制備工藝， 1) 按配方，稱取三種主體組分投入砂磨機(jī)中，加水，砂磨20~30分鐘，抽至攪拌機(jī)中，加 入PVA溶液，攪拌2小時(shí)后，進(jìn)行噴霧干燥;將干燥好的紅色粉料在800-950°C的溫度下預(yù) 燒1~2小時(shí)，得到預(yù)燒料； 2) 稱取預(yù)燒料加入砂磨機(jī)中，按重量比分別加入第一添加組分、第二添加組分，及水， 砂磨1~1.5小時(shí)，砂磨后抽至攪拌機(jī)，并加入PVA溶液，攪拌2小時(shí)，進(jìn)行二次噴霧造粒，得到 顆粒料；用壓機(jī)將顆粒料壓制成生坯，再將生坯置于1250~1350°C的溫度下，3~6%的氧分壓 下保溫?zé)Y(jié)3~5小時(shí)，即可得到本發(fā)明高BS低損耗錳鋅鐵氧體磁性材料的磁芯。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟1)中，加入主體組分總重量50wt%的去離子水;所述PVA溶液濃 度為8~9%，優(yōu)選加入量為主體組分總重量的10wt%。
[0011] 優(yōu)選的，所述步驟2)中，加入第一添加組分和第二添加組分總重量50wt%的去離子 水；所述PVA溶液濃度為8~9%，優(yōu)選加入量為第一添加組分和第二添加組分總重量的 10wt%〇
[0012] 本發(fā)明有益效果： 本發(fā)明通過配方、添加物、燒結(jié)工藝的控制，得到在25°0120°C范圍內(nèi)BS很高的特性， 同時(shí)具有較低的功率損耗，應(yīng)用于對(duì)體積要求小、高集成度的場合，適合于各種電磁應(yīng)用領(lǐng) 域。
[0013]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了通過材料配方和工藝技術(shù)的突破，提高了磁性材料在25°C~120°C范 圍內(nèi)的BS，在25°C~120°C范圍內(nèi)BS在500mT以上，25°C時(shí)達(dá)620mT以上；同時(shí)，本發(fā)明材料具 有很高的居里溫度，320°C以上，適用于各惡劣環(huán)境，可以應(yīng)用于如汽車電子、路政設(shè)施、航 空航天等場合。
[0014]本發(fā)明材料在工作溫工范圍內(nèi)，各溫區(qū)都有較低的損耗，相比其它常規(guī)材料更節(jié) 能。采用本發(fā)明材料在1OOKHz下功率耗損耗PL很低， PL< 500mff/cm3 (100KHz^200mT 100°C) BS> 500mT (25〇C~120〇Cai94A/m) BS>620mT(25〇Cai94A/m)
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用 于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016] 實(shí)施例1 一種高BS低損耗錳鋅鐵氧體磁性材料，各組分參見表1。
[0017]其制備方法為： 稱取主體組分投入砂磨機(jī)中，加入50wt%的去離子水砂磨20~30分鐘，抽至攪拌機(jī)中， 加入主體組分重量的l〇wt%的濃度為8~9%PVA溶液，攪拌2小時(shí)后，進(jìn)行噴霧干燥。將干燥 好的紅色粉料在800-950°C的溫度下預(yù)燒1~2小時(shí)，得到預(yù)燒料。稱取預(yù)燒料加入砂磨機(jī) 中，按重量比分別加入第一添加組分、第二添加組分，及添加組分總重的50wt%的去離子水， 砂磨1~1.5小時(shí)，砂磨后抽至攪拌機(jī)，并加入添加組分總重的10wt%的濃度為8~9%PVA溶液， 攪拌2小時(shí)，進(jìn)行二次噴霧造粒，得到顆粒料。用壓機(jī)將顆粒料壓制外徑、內(nèi)徑、厚度一定尺 寸的生坯。將環(huán)形生坯置于1250~1350°C的溫度下，3~6%的氧分壓下保溫?zé)Y(jié)3~5小時(shí)，得 到所需磁芯。
[0018] 實(shí)施例2 一種高BS低損耗錳鋅鐵氧體磁性材料，各組分參見表1。
[0019]其制備方法參見實(shí)施例1。
[0020] 實(shí)施例3 一種高BS低損耗錳鋅鐵氧體磁性材料，各組分參見表1。
[0021 ]其制備方法參見實(shí)施例1。
[0022] 實(shí)施例4 一種高BS低損耗錳鋅鐵氧體磁性材料，各組分參見表1。
[0023]其制備方法參見實(shí)施例1。
[0024] 實(shí)施例5 一種高BS低損耗錳鋅鐵氧體磁性材料，各組分參見表1。
[0025]其制備方法參見實(shí)施例1。
[0026] 實(shí)施例6 一種高BS低損耗錳鋅鐵氧體磁性材料，各組分參見表1。
[0027]其制備方法參見實(shí)施例1。
[0028] Fe2〇3 54mol%~60mol%、Zn0 1.5mol%~4mol%、K2C〇3 0.05mol%~0.