專利名稱：：高磁導率高阻抗的Mn-Zn鐵氧體磁性材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種Mn-Zn鐵氧體磁性材料，尤其涉及一種具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料及其制備方法，屬于磁性材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。技術(shù)背景隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，未來整體器件都是向著小型化方向發(fā)展，這就要求用于這些器件的錳鋅鐵氧體材料具有高的磁導率，同時現(xiàn)代社會的生活環(huán)境中各種電磁干擾也在越來越多地困擾著我們，這就要求電子信息領(lǐng)域中的各種設備具有很強的抗電磁干擾(EMI)能力，這就要求用于這些器件的材料具有很好的抗EMI性能，即材料在各頻段要具備高阻抗的特性；所以同時具有高磁導率和高阻抗特性的錳鋅鐵氧體材料將在未來發(fā)揮越來越重要的作用。目前一些鐵氧體制造廠商，在高磁導率材料領(lǐng)域只是單方面地追求高的起始磁導率，而忽略了高磁導率材料的阻抗特性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的Mn-Zn鐵氧體磁性材料在各頻段的抗阻特性較差的缺點；提供一種具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料及其制備方法。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料，該Mn-Zn鐵氧體磁性材料由主成分和輔助成分制成；其中所述的主成分及重量百分比以氧化物計算為Fe20:,為6175wt%;Zn0為1230wt%;其余為Mn3O4;輔助成分及其含量為CaC0s:0300ppm，Si02:50250ppm，Bi2O3:O500ppm，Mo03:0500ppm中的一種或多種組合。在上述的具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料中，作為優(yōu)選，所述的輔助成分及其含量為CaC03:50200ppm，Si02:50100ppm，Bi203:100400卯m，MoOs:100400ppm。本發(fā)明人通過長期的實驗研究發(fā)現(xiàn):將主成分的含量調(diào)整為Fe203為6175wt%;ZnO為1230wt%;其余為Mn3(k。輔助成分的含量調(diào)整為CaC03:0300ppm，Si02:50250ppm，Bi2O3:O5OOppm，Mo03:0500ppm中的一種或多種組合；特別優(yōu)選，所述的輔助成分及其含量為CaC03:5Q200ppm，Si02:50100ppm，Bi2O3:100400ppm，Mo03:100400ppm。在主成份的基礎(chǔ)上，添加所述的輔助成份，不僅使鐵氧體的晶粒長大到合適的尺寸，使其具有高的磁導率，同時這些離子尺寸較大的離子富集在鐵氧體的晶界處，從而形成高電阻的晶界層，使鐵氧體材料具有高阻抗的特性；從而解決了現(xiàn)有技術(shù)認為Mn-Zn鐵氧體磁性材料具有高磁導率和具備高阻抗的特性是相互沖突的問題，可以獲得同時具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料；該Mn-Zn鐵氧體磁性材料Mn-Zn鐵氧體磁性材料在10kHz時的磁導率為700012000，并且在100kHz2MHz頻率范圍內(nèi)阻抗為1.030kQ。'在上述的具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料中，所述的輔助成分還包括以下成分及其含量為Nb205:50200ppm，Ti02:50400ppm中的一種或兩種組合。添加恥205通過使此材料晶粒間晶界高電阻化，從而具有高阻抗特性；添加Ti02通過使此材料晶粒內(nèi)部高電阻化，具有高阻抗特性；從化學價考慮，鐵氧體內(nèi)加入四價離子會引起亞鐵離子的增加，這樣會使I^-T曲線中的二峰位置向低溫移動；添加Ti02的變化可控制UiT曲線的二峰的位移和曲線的平緩度，從而有效控制各溫度段比溫度系數(shù)ap的大小。此外本發(fā)明還涉及具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料制備方法，該方法包括如下步驟(1)、配料按主成分以氧化物計的重量百分比和輔助成分的含量進行配料；(2)、預燒將上述配料好的成分通過球磨和振磨后，放入空氣窯中進行預燒，其中預燒溫度為600120(TC，預燒時間為0.510小時；(3)、砂磨、噴霧造粒、成型將上述預燒后的預燒料加入水和球在循環(huán)式砂磨機進行砂磨，通過噴霧造粒機進行造粒，然后采用全自動干壓機進行干壓成型；(4)、燒結(jié)將上述造粒成型后的坯料放入燒結(jié)爐在氧含量為0.005%21%的化氣氛中進行燒結(jié)，其中所述的燒結(jié)溫度為12501450°C，燒結(jié)時間為115小時，燒結(jié)后降溫后即得到Mn-Zn鐵氧體磁性材料。在上述的具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性襯料制備方法中，作為優(yōu)選，步驟(4)中所述的氧含量為0.1%10%，所述的燒結(jié)溫度為13001400°C，燒結(jié)時間為26小時。綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點；1.本發(fā)明的Mn-Zn鐵氧體磁性材料由于主成分和輔助成分配伍合理，選擇的輔助成分合適，含量適中，該Mn-Zn鐵氧體磁性材料既具有高磁導率又具有高阻抗特性。2.本發(fā)明的制備方法具有工藝流程簡單、生產(chǎn)成本低、工藝穩(wěn)定、能制造出具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料。具體實施方式下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明，但是本發(fā)明并不限于這些實施例。實施例11.配料按主配方和輔配方以氧化物計的重量百分比進行配料，其中主配方為Fe203為61wt^;Zn0為28wt^;Mn3O4為llwt%;輔助配方為CaC03:50ppm，Si02:80ppm，Bi2O3:100ppm，Mo03:400ppm。2.球磨用V形混料器干式強混，混料的時間為0.7小時；3.振磨采用振磨機振磨，振磨時間0.6小時；4.預燒采用空氣窯直接對粉料進行預燒，溫度為60(TC，時間為10小時。5.砂磨、噴霧造粒、成型采用循環(huán)式砂磨機進行砂磨，砂磨時間為2小時；其中料球水=1:1:0.6;經(jīng)砂磨后的粉料平均粒度為1.01.2Um，砂磨后采用噴霧造粒機進行造粒，然后采用全自動干壓機進行成型，6.燒結(jié)將上述成型后的坯料放入燒結(jié)爐在氧含量為0.01%的化氣氛中進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度控制在125(TC:燒結(jié)時間為15小時，然后在平衡氣氛中冷卻后得到Mn-Zn鐵氧體磁性材料。實施例21.配料按主配方和輔配方以氧化物計的重量百分比進行配料，其中主配方為Fe203為69wt%;ZnO為15.5wt%;Mn304為15.5wt%;輔助配方為CaC03:100卯m，SiO2:6Oppm，Bi2O3:250ppm，Mo03:200ppm，Nb2O5為100卯m、Ti02為250ppm。2.球磨用V形混料器干式強混，混料的時間為0.7小時;3.振磨采用振磨機振磨，振磨時間0.6小時；4.預燒采用空氣窯直接對粉料進行預燒，溫度為95(TC，，時間為3小時。5.砂磨、噴霧造粒、成型采用循環(huán)式砂磨機進行砂磨，砂磨時間為2小時；其中料球水=1:1:0.6;經(jīng)砂磨后的粉料平均粒度為1.01.2Um，砂磨后采用噴霧造粒機進行造粒，然后采用全自動干壓機進行成型，6.燒結(jié)將上述成型后的坯料放入燒結(jié)爐在氧含量為5X的N2氣氛中進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度控制在1350°C:燒結(jié)時間為5小時，然后在平衡氣氛中冷卻后得到Mn-Zn鐵氧體磁性材料。實施例31.配料按主配方和輔配方以氧化物計的重量百分比進行配料，其中主配方為Fe203為72wt^;ZnO為12wtX;Mn3O4為16wt^;輔助配方為CaCOs:300ppm，Si02:200ppm，Bi2O3:400ppm，Mo03:100ppm，Nb2()5為150ppm、TiCte為150ppm。2.球磨用V形混料器干式強混，混料的時間為0.7小時；3.振磨采用振磨機振磨，振磨時間0.6小時；4.預燒采用空氣窯直接對粉料進行預燒，溫度為120(TC，時間為l小時。5.砂磨、噴霧造粒、成型采用循環(huán)式砂磨機進行砂磨，砂磨時間為2小時；其中料球水=1:1:0.6;經(jīng)砂磨后的粉料平均粒度為1.01.2Um，砂磨后采用噴霧造粒機進行造粒，然后采用全自動干壓機進行成型，6.燒結(jié)將上述成型后的坯料放入燒結(jié)爐在氧含量為10%的化氣氛中進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度控制在140(TC:燒結(jié)時間為2小時，然后在平衡氣氛中冷卻后得到Mn-Zn鐵氧體磁性材料。隨機抽去上述實施例13的樣品50個，分為5組，每組10個；對每組樣品測磁導率和抗阻特性，其中每組樣品的平均磁導率和抗阻特性如表1所示:表1:本發(fā)明的Mn-Zn鐵氧體磁性材料的磁導率和抗阻特性<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從表1可以看出本發(fā)明制備的Mn-Zn鐵氧體磁性材料既具有高磁導率又具有高阻抗特性。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明；本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管對本發(fā)明已作出了詳細的說明并引證了一些具體實例，但是對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。權(quán)利要求1.一種具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料，該Mn-Zn鐵氧體磁性材料由主成分和輔助成分制成；其中所述的主成分及重量百分比以氧化物計算為Fe2O3為61～75wt％；ZnO為12～30wt％；其余為Mn3O4；輔助成分及其含量為CaCO30～300ppm，SiO250～250ppm，Bi2O30～500ppm，MoO30～500ppm中的一種或多種組合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料，其特征在于所述的輔助成分及其含量為CaCOs:50200卯m，Si02:50100ppm，Bi2O3:100400ppm，MoOs:100400ppm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料，其特征在于所述的輔助成分還包括以下成分及其含量為Nb205:50200ppm，TiO2:50400ppm中的一種或兩種組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料，其特征在于所述的Mn-Zn鐵氧體磁性材料在10kHz時的磁導率為700012000，并且在100kHz2MHz頻率范圍內(nèi)阻抗為1.030kQ。5、一種具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料制備方法，該方法包括如下步驟(1)、配料按主成分以氧化物計的重量百分比和輔助成分的含量進行配料；(2)、預燒將上述配料好的成分通過球磨和振磨后，放入空氣窯中進行預燒，其中預燒溫度為6001200。C，預燒時間為O.510小時；(3)、砂磨、噴霧造粒、成型將上述預燒后的預燒料加入水和球在循環(huán)式砂磨機進行砂磨，通過噴霧造粒機進行造粒，然后采用全自動干壓機進行干壓成型；(4)、燒結(jié)將上述造粒成型后的坯料放入燒結(jié)爐在氧含量為0.005%21%的N2氣氛中進行燒結(jié)，其中所述的燒結(jié)溫度為12501450°C，燒結(jié)時間為115小時，燒結(jié)后降溫后即得到Mn-Zn鐵氧體磁性材料。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有高磁導率和高阻抗特性的Mn-Zn鐵氧體磁性材料制備方法，其特征在于步驟(4)中所述的氧含量為0.1。％10%，所述的燒結(jié)溫度為13001400°C，燒結(jié)時間為26小時。全文摘要本發(fā)明涉及一種Mn-Zn鐵氧體磁性材料及其制備方法，該Mn-Zn鐵氧體磁性材料由主成分和輔助成分制成；其中所述的主成分及重量百分比以氧化物計算為Fe₂O₃為61～75wt％；ZnO為12～30wt％；其余為Mn₃O₄；輔助成分及其含量為CaCO₃0～300ppm，SiO₂50～250ppm，Bi₂O₃0～500ppm，MoO₃0～500ppm中的一種或多種組合；該Mn-Zn鐵氧體磁性材料既具有高磁導率又具有高阻抗特性。文檔編號C04B35/64GK101231902SQ20071007153公開日2008年7月30日申請日期2007年9月25日優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日發(fā)明者包大新,楊正忠,栩王,王朝明申請人:橫店集團東磁股份有限公司