【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于软磁铁氧体，涉及一种镍锌铁氧体材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、软磁铁氧体按照应用类型主要分为功率型铁氧体和高磁导率型铁氧体。相对于镍锌铁氧体，镍锌铁氧体具有高电阻率、高工作频率等优点，适合制作各类型表面贴装元件。
2、近些年随着智能可穿戴等设备的不断涌现，对器件的智能化、微型化提出更高的要求。产品必须能满足适于表面贴装、易焊接、高强度等要求，对器件高性能及可靠性提出了更加严苛的要求。随着铁氧体在通信、it产业、汽车产业、航空航天领域、舰船及国防武器装备系统等各行业的广泛应用，表面贴装元器件必须满足适于表面安装和焊接、强度好等条件。电子产品的小型化发展，要求开关电源体积小、重量轻、可靠性高。而其核心部件变压器的磁芯的体积和重量也就越小越好。根据变压器的工作原理，输出电压与频率成正比，即：vm＝kfnabm，其中，k为波形因子，bm为工作磁感应强度，f为使用频率，a为磁芯截面积，n为绕组匝数。因此，要缩小变压器的体积和重量，就要提高开关电源的工作频率，这就要求开关电源用的软磁铁氧体材料必须具有高频低功耗的特点。
3、目前采用的软磁镍锌铁氧体材料的高频低功耗(13.56mhz频率下)，功耗一般在2000以上，而高频磁芯一般采用的是六角co2y铁氧体材料，但所制成的电感器会出现电感量低和浸锡直接开裂现象，所以导致使用材料制作的产品在使用过程中会出现能量转化效率低及使用温度受限等缺点。
4、cn115448713a公开了一种高频低损耗高饱和磁通密度的镍锌铁氧体材料,其坯料原料包括主
5、cn112079633b公开了一种宽温低比温度系数的镍锌高磁导率材料及其制备方法。其专利技术的宽温低比温度系数的镍锌高磁导率材料包含主成分和辅助成分,其中,所述主成分按fe2o3、zno、nio、cuo总量计算的含有47～49.8mol％的fe2o3、11.6～15.6mol％的nio和30～34.5mol％的zno，余量为cuo；辅助成分的含量以主成分的总重量计，包含0.01～0.3wt％的co2o3、0.05～0.25wt％的sno2和0.03～0.4wt％的bi2o3。该材料具有磁导率高和bs高等优点，但其烧结温度高，不能达到降本效果，并且其居里温度低，不能达到做磁珠电感方向。
6、cn111056829a公开了一种具有高频低功耗功率铁氧体，用本专利技术所述配方和工艺制备的高频低功耗锰锌铁氧体材料，在1mhz，50mt测试条件下，100℃功耗仅有150kw/m3，同时，还具有较高的烧结bs，达到500mt(25℃)和410mt(100℃)，但该专利在更高频率下，性能未能达到所需要求。电子科技大学论文介绍了一种应用于mhz频段的高频低功耗的镍锌铁氧体，其采用nizn缺铁配方和特殊的添加剂，加上恰当的制备工艺，其最终材料的损耗(3mhz，10mt)为203.6mw/cm3。但上述技术中并未有更高频的性能。
7、因此，如何制备一种高频低功耗的镍锌铁氧体材料是本领域重要的研究方向。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种镍锌铁氧体材料及其制备方法和应用。制备得到了一种用于高频低功耗高tc的镍锌铁氧体材料，解决了材料在4mhz至14mhz下的高频低功耗问题，从而提高了共模电感器、脉冲变压器和叠层磁珠/电感等功率磁性产品的应用性，此材料可更好地应用于航空电子、汽车电子、通讯电子等产品行业。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术目的之一在于提供一种镍锌铁氧体材料，所述镍锌铁氧体材料包括主成分和辅助成本，以所述镍锌铁氧体材料的质量分数为100％计，所述主成分包括65.8～67.8wt％fe2o3、6.8～7.5wt％nio、16.5～17wt％zno和6.2～8.5wt％cuo，，其中所述fe2o3的质量分数可以是65.8wt％、66wt％、66.2wt％、66.4wt％、66.6wt％、66.8wt％、67wt％、67.2wt％、67.4wt％、67.6wt％或67.8wt％等，所述nio的质量分数可以是6.8wt％、7wt％、7.2wt％、7.4wt％或7.5wt％、等，所述zno的质量分数可以是16.5wt％、16.8wt％或17.0wt％等，所述cuo的质量分数可以是6.2wt％、6.4wt％、6.6wt％、6.8wt％、7.0wt％、7.2wt％、7.4wt％、7.6wt％、7.8wt％、8.0wt％、8.2wt％、8.4wt％、8.5wt％等，但不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
4、所述辅助成本包括bi2o3、mgo和纳米sio2。
5、本专利技术中控制fe2o3的质量分数在65.8～67.8wt％之间，nio的质量分数在6.8～7.5wt％之间，zno的质量分数在16.5～17wt％之间以及cuo的质量分数在6.2～8.5wt％之间，本专利技术通过控制fe2o3、nio、zno和cuo的含量来实现宽温下较高的磁导率值和较高的tc，当fe2o3的含量超出65.8～67.8wt％的范围时，磁导率就会降低，当nio的质量分数超出6.8～7.5wt％的范围时，高频损耗性能就会变差，当zno的质量分数超出16.5～17wt％的范围时，就会降低材料的饱和磁感应强度，进而降低材料的使用频率，当cuo超出6.2～8.5wt％的范围时，磁导率会变低，高频损耗会变大。
6、本专利技术添加bi2o3可以用来降低烧结温度，添加sio2，提供si4+，纳米bi3+和si4+可以形成均匀的晶界，进而可以兼顾1mhz和20mhz的低功耗性能，本专利技术mgo与bi2o3形成bi-mg键，bi-mg和nizn铁氧体发生固相反应时，主要长在晶界上，提高绝缘阻抗性能，进而降低高频损耗。
7、作为本专利技术优选的技术方案，以所述镍锌铁氧体材料的质量分数为100％计，所述辅助成分包括0.6～3wt％bi2o3、1.5～2.5wt％mgo和0.03～0.05wt％纳米sio2，其中所述bi2o3的质量分数可以是0.6wt％、1.0wt％、1.5wt％、2.0wt％、2.5wt％或3wt％等，其中所述mgo的质量分数可以是1.5wt％、2.0wt％或2.5wt％等，其中所述纳米sio2的质量分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种镍锌铁氧体材料，其特征在于，所述镍锌铁氧体材料包括主成分和辅助成分，以所述镍锌铁氧体材料的质量分数为100％计，所述主成分包括65.8～67.8wt％Fe2O3、6.8～7.5wt％NiO、16.5～17wt％ZnO和6.2～8.5wt％CuO，所述辅助成分包括Bi2O3、MgO和纳米SiO2。
2.根据权利要求1所述的镍锌铁氧体材料，其特征在于，以所述镍锌铁氧体材料的质量分数为100％计，所述辅助成分包括0.6～3wt％Bi2O3、1.5～2.5wt％MgO和0.03～0.05wt％纳米SiO2。
3.一种如权利要求1或2所述的镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述镍锌铁氧体材料的原料包括铁源、镍源、锌源、铜源、铋源、镁源和硅源；
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述第一球磨中，镍锌铁氧体材料的原料、球磨介质和水的质量比为1:(4～8):(0.5～1.2)；
6.根据权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述预烧的
7.根据权利要求3-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述预烧后得到预烧粉料，对所述预烧粉料进行第二球磨；
8.根据权利要求3-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述造粒成型包括喷雾造粒；
9.根据权利要求3-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
10.一种如权利要求1或2所述的镍锌铁氧体材料的应用，其特征在于，所述镍锌铁氧体材料应用于软磁铁氧体技术领域。
...【技术特征摘要】
1.一种镍锌铁氧体材料，其特征在于，所述镍锌铁氧体材料包括主成分和辅助成分，以所述镍锌铁氧体材料的质量分数为100％计，所述主成分包括65.8～67.8wt％fe2o3、6.8～7.5wt％nio、16.5～17wt％zno和6.2～8.5wt％cuo，所述辅助成分包括bi2o3、mgo和纳米sio2。
2.根据权利要求1所述的镍锌铁氧体材料，其特征在于，以所述镍锌铁氧体材料的质量分数为100％计，所述辅助成分包括0.6～3wt％bi2o3、1.5～2.5wt％mgo和0.03～0.05wt％纳米sio2。
3.一种如权利要求1或2所述的镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述镍锌铁氧体材料的原料包括铁源、镍源、...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈军林，张利康，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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