【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子材料，更具体地，涉及一种宽频宽温低损耗软磁材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、软磁铁氧体材料作为重要的电子功能材料被广泛应用于新能源、汽车电子、移动通讯、抗电磁干扰、绿色照明、工业及医疗设备等方面，其中应用于车载系列的铁氧体磁芯市场主流频段为100～200khz；而随着新一代汽车电子产品的升级，特别是新能源汽车的快速发展，应用在此领域的铁氧体磁芯频段逐渐拓展至300～500khz。然而，目前主流的锰锌软磁铁氧体材料难以适用于300～500khz的宽频环境，而且在低温(0℃以下)和高温(120℃以上)损耗恶化明显。
2、为解决上述问题，现有技术中公开了一种高机械强度宽温宽频mnzn功率铁氧体的制备方法，以batio3(bto)为添加剂，同时结合低熔点的moo3改善铁氧体材料的晶粒/晶界特性，使得软磁铁氧体材料的频段扩展至300khz，应用温度范围达到25～160℃，但对于300～500khz频段以及-40℃～0℃应用场景无法满足低损耗的要求。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有软磁铁氧体材料的应用频段范围较窄以及中高频(300～500khz)和低温条件下损耗较高的缺陷和不足，提供一种宽频宽温低损耗软磁材料。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种宽频宽温低损耗软磁材料的制备方法。
3、本专利技术的又一目的在于提供一种宽频宽温低损耗软磁材料在制备汽车电子器件中的应用。
4、本专利技术上述目的通过以下
5、本专利技术保护一种宽频宽温低损耗软磁材料，包括主成分和副成分，所述主成分包括如下摩尔百分比的组分：fe2o3 52％～56％，mno 35％～40％，余量为zno；
6、所述副成分组分包括如下质量百分比的组分：caco3 0.02％～0.04％，nb2o50.02％～0.05％，zro2 0～0.02％，v2o5 0.01％～0.1％，moo3 0.01％～0.03％，co2o30.3％～0.4％；其中，副成分的质量百分比是相对于主成分总质量的百分比。
7、本专利技术以fe2o3、mno和zno为三元主成分与特定配比的副成分相结合，尤其是副成分中适量的moo3不仅可以降低软磁材料的烧结温度，同时可促进其烧结过程中晶粒细化，进而降低软磁材料的高频损耗；还能够形成致密均匀的微孔结构和高的烧结密度，从而实现宽频、低温条件下的低损耗。
8、优选地，所述主成分包括如下摩尔百分比的组分：fe2o3 53.2％～53.9％，mno38.5％～38.9％，余量为zno。具体地，fe2o3的摩尔百分比可以为53.2％、53.3％、53.4％、53.5％、53.6％、53.7％、53.9％或53.9％；mno的摩尔百分比可以为38.5％、38.6％、38.7％、38.8％或38.9％。
9、例如，fe2o3为53.2％，mno为38.5％，余量为zno；或fe2o3为53.4％，mno为38.6％，余量为zno；或fe2o3为53.6％，mno为34.7％，余量为zno；或fe2o3为53.8％，mno为38.9％，余量为zno。
10、此外，上述caco3的质量百分比具体可以为0.02％、0.03％或0.04％；
11、nb2o5的质量百分比为0.02％、0.03％、0.04％或0.05％；
12、zro2的质量百分比为0、0.01％或0.02％；
13、v2o5的质量百分比为0.01％、0.03％、0.05％、0.07％、0.09％或0.1％；
14、moo3的质量百分比为0.01％、0.02％或0.03％；
15、co2o3的质量百分比为0.3％、0.35％或0.4％。
16、具体地，所述宽频宽温低损耗软磁材料的居里温度≥240℃，密度≥4.90g/cm3。
17、具体地，所述宽频宽温低损耗软磁材料在-40℃时的饱和磁通密度bs≥540mt，100℃时的饱和磁通密度bs≥430mt。
18、具体地，所述宽频宽温低损耗软磁材料在100khz、200mt条件下，-40℃时功耗p≤380mw/cm3，25℃时功耗p≤245mw/cm3，100℃时功耗p≤250mw/cm3，140℃时功耗p≤340mw/cm3，160℃时功耗p≤390mw/cm3；
19、和/或在300khz、100mt条件下，-40℃时功耗p≤270mw/cm3，25℃时功耗p≤200mw/cm3，100℃时功耗p≤220mw/cm3，140℃时功耗p≤320mw/cm3，160℃时功耗p≤370mw/cm3；
20、和/或在500khz、50mt条件下，-40℃时功耗p≤200mw/cm3，25℃时功耗p≤110mw/cm3，100℃时功耗p≤140mw/cm3，140℃时功耗p≤220mw/cm3，160℃时功耗p≤300mw/cm3。
21、本专利技术还保护一种宽频宽温低损耗软磁材料的制备方法，包括如下步骤：
22、s1.将主成分混合均匀后进行预烧结；
23、s2.将s1中预烧结的主成分与副成分混合均匀、球磨，得磨细粉料(粒度为0.8～0.9μm)；
24、s3.将s2中的磨细粉料进行造粒、压制成型，得生坯(密度为3.00～3.05g/cm3)；
25、s4.将s3中的生坯在氮气和氧气混合气体气氛中、1250～1330℃条件下烧结定型，即得宽频宽温低损耗软磁材料；
26、可选地，步骤s1中所述预烧结的温度为800～890℃，预烧结的时间为2.5～3.5h；具体地，预烧结温度可以为820℃、840℃、860℃或880℃，预烧结时间可以为2.6h、2.8h、3.0h、3.2h或3.4h。步骤s4中所述烧结定型的温度可以为1260℃、1270℃、1280℃、1290℃、1300℃、1310℃或1320℃，烧结定型的时间可以根据常规选择或根据实际需求确定，实现烧结成型的目的即可。
27、具体地，步骤s4中所述氮气和氧气混合气体中的氧气分压为2.8％～3.8％，余量为氮分压。
28、一种上述宽频宽温低损耗软磁材料在制备汽车电子器件中的应用，也在本专利技术的保护范围之内。
29、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
30、本专利技术以fe2o3、mno和zno为三元主成分与特定配比的副成分相结合，尤其是副成分中适量的moo3不仅可以降低软磁材料的烧结温度，同时可促进其烧结过程中晶粒细化，进而降低软磁材料的高频损耗；还能够形成致密均匀的微孔结构和高的烧结密度，从而实现宽频、低温条件下的低损耗。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种宽频宽温低损耗软磁材料，包括主成分和副成分，其特征在于，所述主成分包括如下摩尔百分比的组分：Fe2O3 52％～56％，MnO 35％～40％，余量为ZnO；
2.根据权利要求1所述宽频宽温低损耗软磁材料，其特征在于，所述主成分包括如下摩尔百分比的组分：Fe2O3 53.2％～53.9％，MnO 38.5％～38.9％，余量为ZnO。
3.根据权利要求1所述宽频宽温低损耗软磁材料，其特征在于，所述宽频宽温低损耗软磁材料的居里温度≥240℃。
4.根据权利要求3所述宽频宽温低损耗软磁材料，其特征在于，所述宽频宽温低损耗软磁材料的密度≥4.90g/cm3。
5.根据权利要求1所述宽频宽温低损耗软磁材料，其特征在于，所述宽频宽温低损耗软磁材料在-40℃时的饱和磁通密度Bs≥540mT。
6.根据权利要求1所述宽频宽温低损耗软磁材料，其特征在于，所述宽频宽温低损耗软磁材料在100KHz、200mT条件下，-40℃时功耗P≤380mw/cm3，25℃时功耗P≤245mw/cm3，100℃时功耗P≤250mw/cm3，140
7.一种权利要求1～6任一项所述宽频宽温低损耗软磁材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，S1中所述预烧结的温度为800～890℃，预烧结的时间为2.5～3.5h。
9.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，S4中所述氮气和氧气混合气体中的氧气分压为2.8％～3.8％，余量为氮分压。
10.一种权利要求1～6任意一项所述宽频宽温低损耗软磁材料在制备汽车电子器件中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种宽频宽温低损耗软磁材料，包括主成分和副成分，其特征在于，所述主成分包括如下摩尔百分比的组分：fe2o3 52％～56％，mno 35％～40％，余量为zno；
2.根据权利要求1所述宽频宽温低损耗软磁材料，其特征在于，所述主成分包括如下摩尔百分比的组分：fe2o3 53.2％～53.9％，mno 38.5％～38.9％，余量为zno。
3.根据权利要求1所述宽频宽温低损耗软磁材料，其特征在于，所述宽频宽温低损耗软磁材料的居里温度≥240℃。
4.根据权利要求3所述宽频宽温低损耗软磁材料，其特征在于，所述宽频宽温低损耗软磁材料的密度≥4.90g/cm3。
5.根据权利要求1所述宽频宽温低损耗软磁材料，其特征在于，所述宽频宽温低损耗软磁材料在-40℃时的饱和磁通密度bs≥540mt。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，柏银胜，曹祖强，谢振华，孔令才，陈创鑫，陆彦江，
申请(专利权)人：乳源东阳光磁性材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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