高频率高阻抗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频率高阻抗锰锌铁氧体及其制备方法，包括功能性组分和辅助性功能组分；所述功能性组分以各自氧化物计算，包括Fe

Manganese zinc ferrite with high frequency and high impedance and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
高频率高阻抗锰锌铁氧体及其制备方法
本专利技术涉及磁性材料领域，特别是涉及一种高频率高阻抗锰锌铁氧体及其制备方法。
技术介绍
随着开关电源、车载照明及车载系统DC-DC转换器、LCD（LED）显示器的inverter变压器以及变频空调、太阳能逆变器等磁性材料应用领域的拓展和材料升级，电子器件的集成度越来越高，为保证设备及系统稳定、可靠、高效运行，新材料的变革已经逐步主导锰锌铁氧体磁性材料的研发方向，如能够在更宽的工作频率下，保持稳定的变压器性能的磁性材料的开发。另外，随着磁性材料应用领域的逐步广泛，需要磁性材料适应更小体积、更高效、节能的电子设备，能够在复杂的气候条件和电磁工作环境中保持稳定的电气性能，现有磁性材料的性能需要进一步提高。
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频率高阻抗锰锌铁氧体及其制备方法，能够制备出适应电子设备要求的磁性产品。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种高频率高阻抗锰锌铁氧体，包括：功能性组分和辅助性功能组分；其中，所述功能性组分以各自氧化物计算，包括Fe2O366.5～69.5mol%，MnO25.1～27.4mol%，其余为ZnO，总量为100%；所述辅助性功能组分占所述功能性组分总质量的3～8%；所述辅助性功能组分包括第一辅助性功能组分和第二辅助性功能组分。在本专利技术一个较佳实施例中，所述第一辅助性功能组分和第二辅助性功能组分的质量比为3:2～1:0.5。在本专利技术一个较佳实施例中，所述第一辅助性功能组分包括CuO、CoO、V2O5和Bi2O3；所述第二辅助性功能组分包括CaCO3、TiO2和SiO2。在本专利技术一个较佳实施例中，所述CuO、CoO、V2O5和Bi2O3的质量比为1：1:0.5:0.5。在本专利技术一个较佳实施例中，所述CaCO3、TiO2和SiO2的质量比为0.5:0.3:1。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：提供一种高频率高阻抗锰锌铁氧体的制备方法，包括如下步骤：（1）称料：称取配方量的功能性组分、第一辅助性功能组分和第二辅助性功能组分，备用；（2）一次混料：按配方量，将称量好的功能性组分和第一辅助性功能组分混合，然后先置入振磨机内振磨至粒径为10μm以下，再加入球磨机内进行砂磨，使砂磨后的粒径控制在0.8～1.0μm之间；（3）预烧处理：将步骤（2）中砂磨后的物料置入回转窑中进行预烧处理；（4）二次混料：将步骤（3）中预烧后的物料先加入球磨机内进行砂磨，使砂磨后的粒径控制在0.8～1.0μm之间，然后加入配方量的第二辅助性功能组分，高速搅拌混合均匀；（5）喷雾造粒：向二次混料后的混合物料中加入粘结剂、润滑剂和去离子水，搅拌混合成浆料，然后用造粒机喷雾造粒；（6）压制成坯并烧结：将步骤（5）中得到的粒料按照需要压制成磁坯，然后有序摆放入烧结炉内，经烧结处理，得到所述高频率高阻抗锰锌铁氧体。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（2）和（4）中，所述砂磨的工艺条件为：按照重量比料：球：水=1:6.5～7:0.5～1的比例，砂磨时间为1～2h。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述预烧处理的工艺条件为：先以10～15℃/min的升温速率从室温升高到600～650℃，再以5～10℃/min的升温速率继续升高至850～900℃，然后恒温保持2～2.5h，然后以20～30℃/min的速率降至室温。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（5）中，所述粘结剂、润滑剂和去离子水的质量比为3:0.5:15～5:1:30。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（6）中，所述烧结的工艺条件为：先向烧结炉内冲入氮气，并调节烧结炉内的氧分压为10～15%，在此氧分压下以3～5℃/min的升温速率，从室温升高到1000～1100℃，恒温保持30～60min，然后调节氮气的充入量，并调节烧结炉内的氧分压为平衡氧分压，在此氧分压下以5～8℃/min的速率继续升温至1360～1380℃，恒温保持5～6h。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种高频率高阻抗锰锌铁氧体及其制备方法，通过富铁功能性组分及两种辅助性功能组分的设计，配合特殊的预烧工艺及烧结工艺的设计，使得所制备的锰锌铁氧体具有较高的工作频率和优异的阻抗表现，本专利技术的锰锌铁氧体具有优异工作频宽、较高阻抗特性表现，性能优异，能够满足现有小型化、轻量化电子元器件的使用要求，有效拓宽了锰锌铁氧体的可适用工作条件，实用性强，市场前景广阔。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本专利技术揭示了一种高频率高阻抗锰锌铁氧体，包括：功能性组分和辅助性功能组分；所述辅助性功能组分占所述功能性组分总质量的3%。其中，所述功能性组分以各自氧化物计算，包括Fe2O366.5mol%，MnO27.4mol%，其余为ZnO，总量为100%。所述功能性组分采用高纯度的原料，各原料的纯度保持在99.5wt％以上，以确保锰锌铁氧体的性能。所述辅助性功能组分包括第一辅助性功能组分和第二辅助性功能组分，且所述第一辅助性功能组分和第二辅助性功能组分的质量比为3:2。具体地，所述第一辅助性功能组分包括质量比为1：1:0.5:0.5的CuO、CoO、V2O5和Bi2O3；所述第二辅助性功能组分包括质量比为0.5:0.3:1的CaCO3、TiO2和SiO2。上述高频率高阻抗锰锌铁氧体的制备方法，包括如下步骤：（1）称料：称取配方量的Fe2O3、MnO和ZnO的氧化物；CuO、CoO、V2O5和Bi2O3以及CaCO3、TiO2和SiO2，备用；（2）一次混料：按配方量，将称量好的Fe2O3、MnO和ZnO的氧化物与1：1:0.5:0.5质量比的CuO、CoO、V2O5和Bi2O3混合，然后先置入振磨机内，在30～50Hz的振磨频率下振磨至粒径为10μm以下，再加入球磨机内，按照重量比料：球：水=1:6.5：0.5的比例进行砂磨1～2h，使砂磨后的粒径控制在0.8～1.0μm之间；（3）预烧处理：将步骤（2）中砂磨后的物料置入回转窑中，先以10℃/min的升温速率从室温升高到650℃，再以5℃/min的升温速率继续升高至900℃，然后恒温保持2h，然后以20℃/min的速率降至室温，完成预烧处理；（4）二次混料：将步骤（3）中预烧后的物料先加入球磨机内，按照重量比料：球：水=1:6.5:0.5的比例进行砂磨1～2h，使砂磨后的粒径控制在0.8～1.0μm之间，然后加入配方量的第二辅助性功能组分，800r/min的速率高速搅拌混合均匀；（5）喷雾造粒：向二次混料后的混合物料中加入质量比为3:0.5:15的粘结剂、润滑剂和去离子水，搅拌混合成浆料，然后用造粒机喷雾造粒；其中，所述粘结剂为PVA，所述润本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频率高阻抗锰锌铁氧体，其特征在于，包括：功能性组分和辅助性功能组分；其中，所述功能性组分以各自氧化物计算，包括Fe

【技术特征摘要】
1.一种高频率高阻抗锰锌铁氧体，其特征在于，包括：功能性组分和辅助性功能组分；其中，所述功能性组分以各自氧化物计算，包括Fe2O366.5～69.5mol%，MnO25.1～27.4mol%，其余为ZnO，总量为100%；所述辅助性功能组分占所述功能性组分总质量的3～8%；所述辅助性功能组分包括第一辅助性功能组分和第二辅助性功能组分。


2.根据权利要求1所述的高频率高阻抗锰锌铁氧体，其特征在于，所述第一辅助性功能组分和第二辅助性功能组分的质量比为3:2～1:0.5。


3.根据权利要求2所述的高频率高阻抗锰锌铁氧体，其特征在于，所述第一辅助性功能组分包括CuO、CoO、V2O5和Bi2O3；所述第二辅助性功能组分包括CaCO3、TiO2和SiO2。


4.根据权利要求3所述的高频率高阻抗锰锌铁氧体，其特征在于，所述CuO、CoO、V2O5和Bi2O3的质量比为1：1:0.5:0.5。


5.根据权利要求3所述的高频率高阻抗锰锌铁氧体，其特征在于，所述CaCO3、TiO2和SiO2的质量比为0.5:0.3:1。


6.一种高频率高阻抗锰锌铁氧体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）称料：称取配方量的功能性组分、第一辅助性功能组分和第二辅助性功能组分，备用；
（2）一次混料：按配方量，将称量好的功能性组分和第一辅助性功能组分混合，然后先置入振磨机内振磨至粒径为10μm以下，再加入球磨机内进行砂磨，使砂磨后的粒径控制在0.8～1.0μm之间；
（3）预烧处理：将步骤（2）中砂磨后的物料置入回转窑中进行预烧处理；
（4）二次混料：将步骤（3）中预烧后的物料先加入球磨机内进行砂磨，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐洋，李美伟，邹轶，
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