一种高、宽频低损耗铁氧体磁性材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高、宽频低损耗铁氧体磁性材料，涉及材料技术领域；该高、宽频低损耗铁氧体磁性材料包括下列重量份的原料组成：65

【技术实现步骤摘要】
一种高、宽频低损耗铁氧体磁性材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及材料
，具体是一种高、宽频低损耗铁氧体磁性材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]软磁铁氧体是一种品种最多、应用最广、用量最大的重要元器件材料，由于具有磁导率高、饱和磁通密度高、损耗低等优良的性能，被制成各种变压器、电感器、滤波器等元件，广范应用于通讯、电视、手机、基站等。随着科学技术的进步，电子元器件逐渐趋于小型化、微型化、高频化，要求更低的损耗等。
[0003]磁性材料是电子元器件中的主要材料之一，是各种电子产品的主要配件，无论是消费家电产品，还是计算机、通信设备、汽车等工业层类产品，或是在国防建设领域，都是不可或缺的关键基础材料。
[0004]由于应用于通信设备滤波器的电感器件，一方面追求通话容量大，另一方面追求电感电容（LC）滤波器的体积小型化，则必须要追求高频低损耗；同时，为了给电感器后面的元器件提供直流分量，又需要磁芯具有高的DC特性。因此宽频低损耗铁氧体磁性材料、该磁材专门为电源及变频器(配备基于GaN的快速切换功率半导体)应用而开发，优化后的频率范围为1MHz至5MHz。在切换频率为1.8MHz至2MHz，工作温度为100
°
C时,可达到最大传输功率。铁氧体磁材的最大居里温度为290
°
C。
[0005]此新型铁氧体磁材可提供来生产ER,EFD,ELP,EQ,I和RM等磁芯。其卓越的性能,为今后设计电源小型化,提供了非常好的解決方案。同时，由于铁氧体磁材的低损耗特性，其效率也大大提升，这正是使用高、宽频低损耗铁氧体磁性材料可显著节能的原因。
[0006]随着通信设备、电视平板化、汽车电子化发展，对电子器件和材料在“小而精”上的要求越来越高。磁性材料需要同时实现高饱和磁通密度和低损耗值，才能顺应磁性材料及元件小型化、高频化、高可靠性、高效率的发展趋势。广泛应用于5G通讯、人工智能。新能源汽车、物联网、绿色能源等新兴产业。在这些新型应用中，低损耗的材料是关键中的关键。功率铁氧体材料从20世纪70年代出现第一代产品，工作频率为20kHz；80年代出现第二代产品，其工作频率达100
‑
500kHz，如TDK的PC30、PC40；90年代出现第三代产品，工作频率达到0.5
‑
1MHz，如TDK公司的PC50。由于IT产业向高频发展，工作频率在1
‑‑
5MHz的产品也相应问世。
[0007]目前高频磁性材料受5G及器件小型化应用的影响，份儿逐步扩大。台达、华为等企业提出几年内变压器设计频率达到1
‑
5MHz高频。然而，现有锰锌铁氧体频率在1
‑
5MHz时损耗偏高，极大的制约了开关电源向高、宽频化发展。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种高、宽频低损耗铁氧体磁性材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高、宽频低损耗铁氧体磁性材料，该高、宽频低损耗铁氧体磁性材料包括下列重量份的原料组成：65
‑
71份的Fe2O3、3
‑
7份的ZnO、0.2
‑
0.4份的Co3O4、0.2
‑
0.4份的SnO2、0.01
‑
0.05份的SiO2、余量为Mn3O4。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：该高、宽频低损耗铁氧体磁性材料包括下列重量份的原料组成：66
‑
69份的Fe2O3、4
‑
6份的ZnO，0.25
‑
0.35份的Co3O4、0.25
‑
0.35份的SnO2、0.02
‑
0.04份的SiO2、余量为Mn3O4。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案：68份的Fe2O3，5份的ZnO，0.3份的Co3O4，0.32份的SnO2，0.03份的SiO2，余量为Mn3O4。
[0012]本专利技术另一目的是提供主体的制备方法，包括如下步骤：（1）将所述的Fe2O3、ZnO、Co3O4、SnO2、的SiO2、Mn3O4全部加入至行星球磨机中进行湿混，均匀后干燥，称干燥料；（2）用油压机将（1）所得的干燥料压制成块，称预备块；（3）用钢包炉对步骤（2）所得的预备块进行预烧称预烧块；（4）将步骤（3）所得的预烧块挤压过筛，并在行星球磨机中研磨，制得研磨料；（5）将步骤（4）所得的研磨料进行喷雾造粒，并成型制得生坯；（6）用一垛钟罩炉将步骤（5）制得的生坯进行烧结。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述步骤（3）中，选用钢包炉预烧，预烧温度500
‑
700℃，保温时长4
‑
6小时。
[0014]作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤（4）中，研磨频率50
‑
200Hz，研磨时长3
‑
8小时，使得研磨料的平均粒径小于0.85微米。
[0015]作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤（6）中，升温段至保温段氧含量设定为0
‑
0.1份。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术打破传统三元锰锌铁氧体为主成本，将主成分增加到MnZnCoSnSi六元。采用超硬钢球利用超速球磨机加长研磨时间至4
‑
7小时，使得研磨后物料的平均粒径小于0.85微米，增加烧结时固相反应的活性。采用低温低氧含量的烧结控制方式，降低材料的涡流损耗及剩余损耗，提升铁氧体材料的高频宽频损耗。
具体实施方式
[0017]下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细地说明。
[0018]实施例1一种高、宽频低损耗铁氧体磁性材料，该高、宽频低损耗铁氧体磁性材料包括下列重量份的原料组成：65份的Fe2O3、3份的ZnO、0.2份的Co3O4、0.2份的SnO2、0.01份的SiO2、余量为Mn3O4。
[0019]所述的高、宽频低损耗铁氧体磁性材料的制备方法，包括如下步骤：（1）将所述的Fe2O3、ZnO、Co3O4、SnO2、的SiO2、Mn3O
4全部加入至
行星球磨机中进行湿混，均匀后干燥，称干燥料；（2）用油压机将（1）所得的干燥料压制成块，称预备块；（3）用钢包炉对步骤（2）所得的预备块进行预烧称预烧块，将预烧块挤压过30目
筛；（4）将步骤（3）所得的预烧块挤压过筛，并在行星球磨机中研磨，制得研磨料；（5）将步骤（4）所得的研磨料进行喷雾造粒，并成型制得生坯；（6）用一垛钟罩炉将步骤（5）制得的生坯进行烧结。
[0020]所述步骤（3）中，选用钢包炉预烧，预烧温度500℃，保温时长4小时。
[0021]所述步骤（4）中，研磨频率50Hz，研磨时长3小时，使得研磨料的平均粒径小于0.85微米。
[0022]所述步骤（6）中，升温段至保温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高、宽频低损耗铁氧体磁性材料，其特征在于，该高、宽频低损耗铁氧体磁性材料包括下列重量份的原料组成：65
‑
71份的Fe2O3、3
‑
7份的ZnO、0.2
‑
0.4份的Co3O4、0.2
‑
0.4份的SnO2、0.01
‑
0.05份的SiO2、余量为Mn3O4。2.根据权利要求1所述的高、宽频低损耗铁氧体磁性材料，其特征在于，该高、宽频低损耗铁氧体磁性材料包括下列重量份的原料组成：66
‑
69份的Fe2O3、4
‑
6份的ZnO，0.25
‑
0.35份的Co3O4、0.25
‑
0.35份的SnO2、0.02
‑
0.04份的SiO2、余量为Mn3O4。3.根据权利要求1所述的高、宽频低损耗铁氧体磁性材料，其特征在于，68份的Fe2O3，5份的ZnO，0.3份的Co3O4，0.32份的SnO2，0.03份的SiO2，余量为Mn3O4。4.一种如权利要求1
‑
2任一所述的高、宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：林开品，邓辉玉，陈王，
申请(专利权)人：湖南艾迪奥电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：