一种高Q值照明用小型锰锌铁氧体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高Q值照明用小型锰锌铁氧体及其制备方法，包括：主成分和副成分，所述主成分以各自标准物计的含量如下：Fe2O3 52.5mol%~54.5mol%、ZnO 7.9mol%~9.9mol%、其余为Mn3O4；所述副成分包括碳酸钙、五氧化二铌、五氧化二钒和氧化钴，相对主成分的总量，所述副成分以其各自标准物CaCO3、Nb2O5、V2O5 和Co2O3 计的总含量为0.078wt%~0.25wt%；其制备方法包括：混合、预烧、粉碎、造粒、压制、烧结。通过上述方式，本发明专利技术材料具有较高的磁导率特性，磁芯居里温度高，且具有良好的温升特性，温度曲线平坦、高温功耗低，工作环境适应性强，且该材料Q值特性稳定，能够满足对Q值特性要求较高的照明器件用磁芯的制造要求。

A Small Manganese-Zinc Ferrite for High Q Value Lighting and Its Preparation Method

The invention discloses a small manganese-zinc ferrite for high Q value illumination and its preparation method, including: principal component and accessory component. The contents of the principal component measured by their respective standard substances are as follows: Fe2O3 52.5 mol%~54.5 mol%, ZnO 7.9 mol%~9.9 mol%, and the rest are Mn3O4. The accessory components include calcium carbonate, niobium pentoxide, vanadium pentoxide and cobalt oxide, and the total amount of the relative principal component is as follows: The total content of the by-components with their respective standard substances CaCO3, Nb2O5, V2O5 and Co2O3 is 0.078wt%~0.25wt%. The preparation methods include mixing, pre-burning, crushing, granulating, pressing and sintering. Through the above method, the material of the invention has high permeability, high Curie temperature of the magnetic core, good temperature rise characteristics, flat temperature curve, low high temperature power consumption, strong adaptability to working environment, stable Q value characteristics of the material, and can meet the manufacturing requirements of the magnetic core for lighting devices with high Q value characteristics.

【技术实现步骤摘要】
一种高Q值照明用小型锰锌铁氧体及其制备方法
本专利技术涉及锰锌铁氧体领域，特别是涉及一种高Q值照明用小型锰锌铁氧体及其制备方法。
技术介绍
在日常所生产照明类产品中，经常会用到各类高Q滤波器、调谐滤波器、负载线圈、阻抗匹配变压器、接线传感器等。这些变压器工作频率高（100-500KHz），工作电压范围宽、输出功率大。这些高性能要求也对变压器中的核心——磁芯提出了更高的要求，其中最重要的就是磁芯的Q值要高，低温的发热性要低，否则容易产生电磁性能的不稳定，严重时会出现烧机等事故。现有磁芯材料对Q值缺乏有效管控，Q值易产生剧烈波动，影响产品性能。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种高Q值照明用小型锰锌铁氧体及其制备方法，能够解决现有磁芯材料Q值不稳定的缺陷。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种高Q值照明用小型锰锌铁氧体，包括：主成分和副成分，所述主成分以各自标准物计的含量如下：Fe2O352.5mol%~54.5mol%、ZnO7.9mol%~9.9mol%、其余为Mn3O4；所述副成分包括碳酸钙、五氧化二铌、五氧化二钒和氧化钴，相对主成分的总量，所述副成分以其各自标准物CaCO3、Nb2O5、V2O5和Co2O3计的总含量为0.078wt%~0.25wt%。在本专利技术一个较佳实施例中，所述氧化钴以其标准物Co2O3计的含量为0.05wt%~0.2wt%。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种高Q值照明用小型锰锌铁氧体的制备方法，包括如下步骤：（1）混合：按主成分配比配料，然后进行湿法混合得到料浆；（2）预烧：将步骤（1）所得料浆喷雾干燥后加入回转窑中进行预烧得到预烧料；（3）粉碎：将步骤（2）所得预烧料加入副成分后进行湿法粉碎，粉碎后物料粒径控制在1.0~1.5μm；（4）造粒：将步骤（3）所得物料加入相当于物料总重量的1.9%的PVA，然后采样喷雾造粒，得到颗粒料；（5）压制：将步骤（4）所得颗粒料加入粉末成型机内压制得到坯件；（6）烧结：将步骤（5）所得坯件加入钟罩炉中，采用平衡气氛烧结方式烧结得到所述高Q值照明用小型锰锌铁氧体，其中所述平衡气氛烧结方式为：升温至900℃，在900℃到烧结温度实行致密化控制，控制氧含量低于1.1%，烧结温度控制在1220℃~1250℃，保温段氧含量控制在3.0%~5.0%，保温3~4.5小时后降温至室温。在本专利技术一个较佳实施例中，步骤（2）中所述的预烧温度控制在860℃~970℃，预烧时间为35~65分钟。在本专利技术一个较佳实施例中，步骤（5）中所述的坯件的压制密度控制在3.0±0.2g/cm3。在本专利技术一个较佳实施例中，步骤（6）中所述升温速度控制在1.45~3℃/分钟，所述降温速率控制在1.45~2℃/分钟。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过优化材料配方并采用独特的平衡气氛烧结方式，使材料在常温条件下具备较高的磁导率特性（μi=3000±25%），居里温度达到240℃以上，且具有良好的温升特性，温度曲线平坦、高温功耗低，工作环境适应性强，且该材料Q值特性稳定，满足对Q值特性要求较高的照明器件用磁芯要求，以通过管控Q值达到提高产品品质的目的。具体实施方式下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。本专利技术实施例包括：实施例1：一种高Q值照明用小型锰锌铁氧体，包括：主成分和副成分，所述主成分以各自标准物计的含量如下：Fe2O352.5mol%、ZnO8.5mol%、Mn3O439mol%；所述副成分为碳酸钙、五氧化二铌和氧化钴，相对所述主成分的总量，所述副成分以其各自标准物CaCO3、Nb2O5和Co2O3计的总含量为0.2wt%；其中，所述碳酸钙以其标准物CaCO3计的含量为0.02wt%，所述五氧化二铌以其标准物Nb2O5计的含量为0.06wt%，所述氧化钴以其标准物Co2O3计的含量为0.12wt%。上述高Q值照明用小型锰锌铁氧体的制备方法，包括如下步骤：（1）混合：按上述主成分配比配料，然后进行湿法混合得到料浆；（2）预烧：将步骤（1）所得料浆喷雾干燥后加入回转窑中进行预烧得到预烧料；其中预烧温度控制在890℃，预烧时间为55分钟；（3）粉碎：将步骤（2）所得预烧料加入上述副成分后进行湿法粉碎，粉碎后物料粒径控制在1.2μm；（4）造粒：将步骤（3）所得物料加入相当于物料总重量的1.9%的PVA，然后采样喷雾造粒，得到颗粒料；（5）压制：将步骤（4）所得颗粒料加入粉末成型机内压制得到坯件；坯件的压制密度控制在3.0±0.2g/cm3。（6）烧结：将步骤（5）所得坯件加入钟罩炉中，采用平衡气氛烧结方式烧结得到所述高Q值照明用小型锰锌铁氧体，其中所述平衡气氛烧结方式为：以2.2℃/分钟升温至900℃，在900℃到烧结温度实行致密化控制，控制氧含量低于1.1%，烧结温度控制在1230℃，保温段氧含量控制在3.5%，保温4小时后，以1.8℃/分钟降温至室温。实施例2：一种高Q值照明用小型锰锌铁氧体，包括：主成分和副成分，所述主成分以各自标准物计的含量如下：Fe2O354.5mol%、ZnO9mol%、Mn3O436.5mol%；所述副成分为碳酸钙、五氧化二钒和氧化钴，相对所述主成分的总量，所述副成分以其各自标准物CaCO3、V2O5和Co2O3计的总含量为0.25wt%；其中，所述碳酸钙以其标准物CaCO3计的含量为0.03wt%，所述五氧化二钒以其标准物V2O5计的含量为0.02wt%，所述氧化钴以其标准物Co2O3计的含量为0.2wt%。上述高Q值照明用小型锰锌铁氧体的制备方法，包括如下步骤：（1）混合：按上述主成分配比配料，然后进行湿法混合得到料浆；（2）预烧：将步骤（1）所得料浆喷雾干燥后加入回转窑中进行预烧得到预烧料；其中预烧温度控制在950℃，预烧时间为50分钟；（3）粉碎：将步骤（2）所得预烧料加入上述副成分后进行湿法粉碎，粉碎后物料粒径控制在1.1μm；（4）造粒：将步骤（3）所得物料加入相当于物料总重量的1.9%的PVA，然后采样喷雾造粒，得到颗粒料；（5）压制：将步骤（4）所得颗粒料加入粉末成型机内压制得到坯件；坯件的压制密度控制在3.0±0.2g/cm3。（6）烧结：将步骤（5）所得坯件加入钟罩炉中，采用平衡气氛烧结方式烧结得到所述高Q值照明用小型锰锌铁氧体，其中所述平衡气氛烧结方式为：以3℃/分钟升温至900℃，在900℃到烧结温度实行致密化控制，控制氧含量低于1.1%，烧结温度控制在1250℃，保温段氧含量控制在4%，保温4小时后，以2℃/分钟降温至室温。上述方法得到的高Q值照明用小型锰锌铁氧体在常温条件下具备较高的磁导率特性，磁芯居里温度高，且具有良好的温升特性，温度曲线平坦、高温功耗低，工作环境适应性强，且该材料Q值特性稳定，能够满足对Q值特性要求较高的照明器件用磁芯的制造要求。经测试，具体性能特点如下：①初始磁导率μi=3000±25%(1.0KHz，0.3V，25±3℃)②适合工作温度(-30℃---160℃)③居里温度：Tc≥240℃④饱和磁通密度Bs＞510mT(1194A/m，25±3℃)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高Q值照明用小型锰锌铁氧体，其特征在于，包括：主成分和副成分，所述主成分以各自标准物计的含量如下：Fe2O3 52.5mol%~54.5mol%、ZnO 7.9mol%~9.9mol%、其余为Mn3O4；所述副成分包括碳酸钙、五氧化二铌、五氧化二钒和氧化钴，相对主成分的总量，所述副成分以其各自标准物CaCO3、Nb2O5、V2O5 和Co2O3 计的总含量为0.078wt%~0.25wt%。

【技术特征摘要】
1.一种高Q值照明用小型锰锌铁氧体，其特征在于，包括：主成分和副成分，所述主成分以各自标准物计的含量如下：Fe2O352.5mol%~54.5mol%、ZnO7.9mol%~9.9mol%、其余为Mn3O4；所述副成分包括碳酸钙、五氧化二铌、五氧化二钒和氧化钴，相对主成分的总量，所述副成分以其各自标准物CaCO3、Nb2O5、V2O5和Co2O3计的总含量为0.078wt%~0.25wt%。2.根据权利要求1所述的高Q值照明用小型锰锌铁氧体，其特征在于，所述氧化钴以其标准物Co2O3计的含量为0.05wt%~0.2wt%。3.一种如权利要求1或2所述的高Q值照明用小型锰锌铁氧体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）混合：按主成分配比配料，然后进行湿法混合得到料浆；（2）预烧：将步骤（1）所得料浆喷雾干燥后加入回转窑中进行预烧得到预烧料；（3）粉碎：将步骤（2）所得预烧料加入副成分后进行湿法粉碎，粉碎后物料粒径控制在1.0~1.5μm；（4）造粒：将步骤（3）所得物料加入相当于物...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯宇翔，
申请(专利权)人：苏州冠达磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32