一種高磁導(dǎo)率鐵氧體材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高磁導(dǎo)率鐵氧體材料及其制備方法，所述鐵氧體材料按重量份數(shù)稱取Fe2O3?70.1-70.7份、MnO?19.1-19.7份、ZnO?9.9-10.5份、CaCO3?0.1-0.4份、SiO2?0.001-0.008份、Co2O3?0.05-0.15份、TiO2?0.1-0.4份、聚乙烯醇0.5-1份、分散劑0.02-0.06份、消泡劑0.01-0.03份；預(yù)燒粉料后砂磨兩小時(shí)；控制進(jìn)口溫度430-510℃，出口溫度100-180℃，經(jīng)噴霧塔噴成成品料；所述高磁導(dǎo)率鐵氧體材料大大降低了減落系數(shù)（DF<2）。
【專利說明】一種高磁導(dǎo)率鐵氧體材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵氧體材料，尤其是一種高磁導(dǎo)率鐵氧體材料。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵氧體材料(ferrite)是由以三價(jià)鐵離子作為主要正離子成分的若干種氧化物組成，并呈現(xiàn)亞鐵磁性或反鐵磁性的材料。
[0003]鐵氧體材料是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。就電特性來說，鐵氧體的電阻率比金屬、合金磁性材料大得多，而且還有較高的介電性能。鐵氧體的磁性能還表現(xiàn)在高頻時(shí)具有較高的磁導(dǎo)率。因而，鐵氧體已成為高頻弱電領(lǐng)域用途廣泛的非金屬磁性材料。由于鐵氧體單位體積中儲(chǔ)存的磁能較低，飽合磁化強(qiáng)度也較低(通常只有純鐵的1 / 3~1 / 5)，因而限制了它在要求較高磁能密度的低頻強(qiáng)電和大功率領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0004]鐵氧體材料是一種非金屬磁性材料，它是由三氧化二鐵和一種或幾種其他金屬氧化物(例如:氧化鎳、氧化鋅、氧化錳、氧化鎂、氧化鋇、氧化鍶等)配制燒結(jié)而成。它的相對(duì)磁導(dǎo)率可高達(dá)幾千，電阻率是金屬的1011倍，渦流損耗小，適合于制作高頻電磁器件。鐵氧體有硬磁、軟磁、矩磁、旋磁和壓磁五類。舊稱鐵涂氧磁物或鐵涂氧，其生產(chǎn)過程和外觀類似陶瓷，因而也稱為磁性瓷。鐵氧體是鐵和其他一種或多種適當(dāng)?shù)慕饘僭氐膹?fù)合氧化物，性質(zhì)屬于半導(dǎo)體，通常作為磁性介質(zhì)應(yīng)用，鐵氧體磁性材料與金屬或合金磁性材料之間最重要的區(qū)別在于導(dǎo)電性。通常前者的電阻率為102~108Ω.cm，而后者只有10-6~10-4 Ω.cm。其中，軟磁鐵氧體材料主要有MnZn系、NiZn系、MgZn系三大類；若按應(yīng)用特性參數(shù)分類，可分為高磁導(dǎo)率、功率鐵氧體材料、高頻鐵氧體材料、高電阻率材料、甚高頻軟磁鐵氧體材料(六角晶系高頻鐵氧體)、高頻大功率鐵氧體材料等。
[0005]MnZn系鐵氧體具有高的起始磁導(dǎo)率，較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，在無線電中頻或低頻范圍有低的損耗，它是I兆赫茲以下頻段范圍磁性能最優(yōu)良的鐵氧體材料，常用的MnZn系鐵氧體起始磁導(dǎo)率μ i=400-20000，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs=400-530mT。MgZn系鐵氧體材料的電阻率較高，主要應(yīng)用于制作顯像管或顯示管的偏轉(zhuǎn)線圈磁芯。
[0006]NiZn系鐵氧體使用頻率1OOkHz~IOOMHz，最高可使用到300MHz，這類材料磁導(dǎo)率較低，電阻率很高，一般為105~107 Ω cm。因此，高頻渦流損耗小，是IMHz以上高頻段磁性能最優(yōu)良材料，常用NiZn系材料的磁導(dǎo)率μ i=5-1500，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs=250-400mT。
[0007]近年來，隨著鐵氧體材料的應(yīng)用越來越廣泛，鐵氧體材料已經(jīng)被應(yīng)用于各種電感器、變壓器、濾波器和扼流圈的制造，以及如電腦及其外部設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備、數(shù)字通信和模擬通信設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)、家用電器、電磁兼容設(shè)備、綠色照明裝置、工業(yè)自動(dòng)化等現(xiàn)代電子信息領(lǐng)域，和汽車、航空、軍事領(lǐng)域。這就對(duì)鐵氧體材料的特性有了更高和更具針對(duì)性的要求，例如在某些應(yīng)用場(chǎng)合，如載波機(jī)器的電感線圈不但要求小型化，更重要的要求磁性材料具有高的穩(wěn)定性，如果要求電感體積小，則材料的μ i要高.但是μ i與穩(wěn)定性往往存在矛盾，必須在保證電感穩(wěn)定可靠的前提下盡量提高μ i。因此，需要根據(jù)實(shí)際需要，研發(fā)出更能適應(yīng)現(xiàn)代科技需要的具有獨(dú)特性能的鐵氧體材料。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種高磁導(dǎo)率鐵氧體材料。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0010] 一種高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, CaCO3> SiO2, Co2O3和TiO2組成，按其重量份數(shù)計(jì) Fe2O3 70.1-70.7 份、MnO 19.1-19.7 份、Ζη09.9-10.5 份、CaCO3 0.1-0.4 份、SiO2 0.001-0.008 份、Co2O3 0.05-0.15 份、TiO2 0.1-0.4 份。
[0011]優(yōu)選的，上述高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，按其重量份數(shù)計(jì)Fe2O3 70.4份、Μη019.4份、ZnO 10.2 份、CaCO3 0.2 份、SiO2 0.005 份、Co2O3 0.11 份、TiO2 0.3 份。
[0012]上述高磁導(dǎo)率鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0013](I)按上述重量份數(shù)稱取 Fe2O3 70.1-70.7 份、MnO 19.1-19.7 份、Ζη09.9-10.5 份、CaCO3 0.1-0.4 份、SiO2 0.001-0.008 份、Co2O3 0.05-0.15 份、TiO2 0.1-0.4 份、聚乙烯醇
0.5-1份、分散劑(又稱反絮凝劑)0.02-0.06份、消泡劑0.01-0.03份；
[0014](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、MnO、ZnO進(jìn)行混料后，于970_1070°C預(yù)燒粉料，在砂磨過程中加入CaC03、SiO2, Co203、TiO2和聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時(shí)；
[0015](3)控制進(jìn)口溫度430-510°C，出口溫度100_180°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0016]優(yōu)選的，上述高磁導(dǎo)率鐵氧體材料的制備方法，所述步驟(2)中于1000°C預(yù)燒粉料。
[0017]優(yōu)選的，上述高磁導(dǎo)率鐵氧體材料的制備方法，所述步驟(3)中控制進(jìn)口溫度460°C，出口溫度 150。。。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]上述高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，通過各組分的特定用量組合，大大降低了減落系數(shù)(DF〈2)，比溫度系數(shù)ΤΚμ/μ i(0.3±0.2)*10_6，溫度區(qū)間(_10°C _55°C )，可用于通訊設(shè)備，有效提高了通訊設(shè)備工作穩(wěn)定性；其制備方法簡單，適合規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)的需要。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。
[0021]實(shí)施例1
[0022]一種高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, CaCO3> SiO2, Co2O3和TiO2組成，其中 Fe2O3 70.4kg、MnO 19.4kg、ZnO 10.2kg、CaCO3 0.2kg、SiO20.005kg、Co2O3 0.11kg、TiO2
0.3kg。
[0023]上述高磁導(dǎo)率鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0024](I)稱取 Fe2O3 70.4kg、MnO 19.4kg、ZnO 10.2kg、CaCO3 0.2kg、SiO20.005kg、Co2O3 0.11kg、TiO2 0.3kg、聚乙烯醇0.7kg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)0.05kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細(xì)化工廠)0.02kg ；
[0025](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進(jìn)行混料后，于1000°C預(yù)燒粉料，在砂磨過程中加入CaC03、SiO2, Co203、TiO2和聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時(shí)；
[0026](3)控制進(jìn)口溫度460°C，出口溫度150°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0027]實(shí)施例2[0028]一種高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, CaCO3> SiO2, Co2O3和TiO2組成，其中 Fe2O3 70.7kg、MnO 19.1kg、ZnO 9.9kg、CaCO 30.4kg、SiO20.008kg、Co2O3 0.15kg、TiO20.1kg0
[0029]上述高磁導(dǎo)率鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0030](1)稱取 Fe2O3 70.7kg、MnO 19.1kg、ZnO 9.9kg、CaCO3 0.4kg、SiO20.008kg、Co2O30.15kg、TiO2 0.1kg、聚乙烯醇0.5kg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)0.06kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細(xì)化工廠)0.01kg ；
[0031](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進(jìn)行混料后，于1070°C預(yù)燒粉料，在砂磨過程中加入CaC03、SiO2, Co203、TiO2和聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時(shí)；
[0032](3)控制進(jìn)口溫度430°C，出口溫度100°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0033]實(shí)施例3
[0034]一種高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, CaCO3> SiO2, Co2O3和TiO2組成，其中 Fe2O3 70.1kg、MnO 19.7kg、ZnO 10.5kg、CaCO30.1kg、SiO20.001kg、Co2O3 0.05kg、TiO2
0.4kgo
[0035]上述高磁導(dǎo)率鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0036](1)稱取 Fe2O3 70.lkg、MnO 19.7kg、ZnO 10.5kg、CaCO3 0.lkg、SiO20.001kg、Co2O3 0.05kg、TiO2 0.4kg、聚乙烯醇lkg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)
0.02kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細(xì)化工廠)0.03kg ；
[0037](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進(jìn)行混料后，于970°C預(yù)燒粉料，在砂磨過程中加入CaC03、SiO2, Co203、TiO2和聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時(shí)；
[0038](3)控制進(jìn)口溫度510°C，出口溫度180°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0039]實(shí)施例4
[0040]一種高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, CaCO3> SiO2, Co2O3和TiO2組成，其中 Fe2O3 70.5kg、MnO 19.3kg、ZnOl 0.lkg、CaCO3 0.2kg、SiO20.003kg、Co2O3 0.12kg、TiO20.2kg。
[0041]上述高磁導(dǎo)率鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0042](I)稱取 Fe2O3 70.5kg、MnO 19.3kg、ZnOl0.lkg、CaCO3 0.2kg、SiO20.003kg、Co2O3
0.12kg、TiO2 0.2kg、聚乙烯醇0.8kg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)
0.04kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細(xì)化工廠)0.03kg ；
[0043](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進(jìn)行混料后，于1040°C預(yù)燒粉料，在砂磨過程中加入CaC03、SiO2, Co203、TiO2和聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時(shí)；
[0044](3)控制進(jìn)口溫度500°C，出口溫度130°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0045]實(shí)施例1-4之一所述組分均為市售產(chǎn)品，將各組分用量按照相同比例增加或減少，所得各組分的重量份數(shù)關(guān)系均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，其中，分散劑和消泡劑為本領(lǐng)域通用名詞，為特定產(chǎn)品。
[0046]性能測(cè)試試驗(yàn)例:
[0047]測(cè)試對(duì)象:實(shí)施例1所述高磁導(dǎo)率鐵氧體材料。
[0048]用T18*8*5環(huán)形磁芯繞20圈，ΗΡ4192Α儀表測(cè)試電感量L(測(cè)試條件100KHz50mv)減落儀測(cè)試減落(I'和10')高低溫箱測(cè)試溫度系數(shù)，測(cè)試溫度點(diǎn)(_101:、251:、55°0，具體測(cè)試結(jié)果見表1。
[0049]表1
[0050]
【權(quán)利要求】
1.一種高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，其特征在于:由Fe203、Mn。、ZnO、CaCO3> SiO2, Co2O3和TiO2 組成，按其重量份數(shù)計(jì) Fe2O3 70.1-70.7 份、MnO 19.1-19.7 份、ZnO 9.9-10.5 份、CaCO30.1-0.4 份、SiO2 0.001-0.008 份、Co2O3 0.05-0.15 份、TiO2 0.1-0.4 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，其特征在于:按其重量份數(shù)計(jì)Fe2O370.4 份、MnO 19.4 份、ZnO 10.2 份、CaCO3 0.2 份、SiO2 0.005 份、Co2O3 0.11 份、TiO2 0.3份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所 述的高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，其特征在于:是由下述方法得到的: (1)按上述重量份數(shù)稱取Fe2O3 70.1-70.7 份、MnO 19.1-19.7 份、Ζη09.9-10.5 份、CaCO3 0.1-0.4 份、SiO2 0.001-0.008 份、Co2O3 0.05-0.15 份、TiO2 0.1-0.4 份、聚乙烯醇0.5-1份、分散劑0.02-0.06份、消泡劑0.01-0.03份； (2)將步驟(1)中稱取的Fe203、MnO、ZnO進(jìn)行混料后，于970_1070°C預(yù)燒粉料，在砂磨過程中加入CaC03、SiO2, Co203、TiO2和聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時(shí)； (3)控制進(jìn)口溫度430-510°C，出口溫度100-180°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，其特征在于:所述步驟(2)中于1000°C預(yù)燒粉料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高磁導(dǎo)率鐵氧體材料，其特征在于:所述步驟(3)中控制進(jìn)口溫度460°C，出口溫度150°C。
【文檔編號(hào)】C04B35/26GK103896562SQ201210586833
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】蔣觀忠 申請(qǐng)人:天津昊高磁材有限公司