一種低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種低溫度系數(shù)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?69.9-70.7份、MnO?18.9-19.7份、ZnO?10-10.8份、CaCO3?0.1-0.4份、SiO2?0.001-0.008份、Co2O3?0.05-0.12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；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；所述材料降低了減落系數(shù)和溫度系數(shù)。
【專利說(shuō)明】一種低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵氧體材料的制備方法，尤其是一種低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法。
【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(lái)說(shuō)，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I / 3~I / 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.αιι。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(wú)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IOOkHz~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]磁芯的μ i值隨溫度有顯著的變化，影響使磁芯工作不穩(wěn)定的因素是磁芯的時(shí)間穩(wěn)定性(減落DF)和磁芯溫度穩(wěn)定性(溫度系數(shù)TK μ )，一般通訊設(shè)備中磁芯的工作溫度范圍為-5。C一45。C。
[0008]近年來(lái)，隨著鐵氧體材料的應(yīng)用越來(lái)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，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】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0011]一種低溫度系數(shù)鐵氧體材料，由Fe203、Mn0、Zn0、CaC03、SiO2、Co2O3和TiO2組成，按其重量份數(shù)計(jì) Fe2O3 69.9-70.7 份、MnO 18.9-19.7 份、ZnOlO-10.8 份、CaCO3 0.1-0.4 份、SiO2 0.001-0.008 份、Co2O3 0.05-0.12 份、TiO2 0.1-0.4 份。
[0012]優(yōu)選的，上述低溫度系數(shù)鐵氧體材料，按其重量份數(shù)計(jì)Fe2O3 70.3份、MnO 19.3份、ZnO 10.4 份、CaCO3 0.3 份、SiO2 0.006 份、Co2O3 0.07 份、TiO20.2 份。
[0013]上述低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0014](I)按上述重量份數(shù)稱取 Fe2O3 69.9-70.7 份、MnO 18.9-19.7 份、ΖηΟΙΟ-ΙΟ.8 份、CaCO3 0.1-0.4 份、SiO2 0.001-0.008 份、Co2O3 0.05-0.12 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；
[0015](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)；
[0016](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。
[0017]優(yōu)選的，上述低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法，所述步驟(2)中于1000°C預(yù)燒粉料。
[0018]優(yōu)選的，上述低溫度系數(shù)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。。。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]上述低溫度系數(shù)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〈3)，比溫度系數(shù)ΤΚμ/μ i (0.6±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(jiǎn)單，適合規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)的需要。
【具體實(shí)施方式】
[0021]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(shuō)明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]一種低溫度系數(shù)鐵氧體材料，由Fe203、Mn0、Zn0、CaC03、SiO2、Co2O3和TiO2組成，其中 Fe2O3 70.3kg、MnO 19.3kg、ZnO 10.4kg、CaCO3 0.3kg、SiO2 0.006kg、Co2O3 0.07kg、TiO2
0.2kg。
[0024]上述低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0025](1)稱取 Fe2O3 70.3kg、MnO 19.3kg、ZnO 10.4kg、CaCO3 0.3kg、SiO20.006kg、Co2O3 0.07kg、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)0.05kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細(xì)化工廠)0.02kg ；
[0026](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)；[0027](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。
[0028]實(shí)施例2
[0029]一種低溫度系數(shù)鐵氧體材料，由Fe203、Mn0、Zn0、CaC03、SiO2、Co2O3和TiO2組成，其中 Fe2O3 69.9kg、MnO 18.9kg、ZnO 10.8kg、CaCO3 0.4kg、SiO20.001kg、Co2O3 0.12kg、TiO2
0.lkg。
[0030]上述低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0031](1)稱取 Fe2O3 69.9kg、MnO 18.9kg、ZnO 10.8kg、CaCO30.4kg、SiO20.001kg、Co2O3
0.12kg、TiO2 0.lkg、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 ；
[0032](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)；
[0033](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。
[0034]實(shí)施例3
[0035]一種低溫度系數(shù)鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, CaCO3> SiO2, Co2O3和TiO2組成，其中 Fe2O3 70.7kg、MnO 19.7kg、ZnO 10kg、CaCO3 0.lkg、SiO20.008kg、Co2O3 0.05kg、TiO20.4kgo
[0036]上述低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0037](1)稱取 Fe2O3 70.7kg、MnO 19.7kg、ZnO 10kg、CaCO3 0.lkg、SiO2 0.008kg、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 ；
[0038](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)；
[0039](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。
[0040]實(shí)施例4
[0041]一種低溫度系數(shù)鐵氧體材料，由Fe203、Mn0、Zn0、CaC03、SiO2、Co2O3和TiO2組成，其中 Fe2O3 70.lkg、MnO 19.3kg、ZnO 10.5kg、CaCO3 0.3kg、SiO2 0.004kg、Co2O3 0.lkg、TiO20.3kg。
[0042]上述低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0043](1)稱取 Fe2O3 70.lkg、MnO 19.3kg、ZnO 10.5kg、CaCO3 0.3kg、SiO20.004kg、Co2O3 0.lkg、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)
0.04kg、消泡劑(天津市濱海新區(qū)旭峰精細(xì)化工廠)0.02kg ；
[0044](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進(jìn)行混料后，于1010°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)；
[0045](3)控制進(jìn)口溫度480°C，出口溫度150°C，經(jīng)噴霧塔噴成成品料。
[0046]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。
[0047]性能測(cè)試試驗(yàn)例:
[0048]測(cè)試對(duì)象:實(shí)施例1所述低溫度系數(shù)鐵氧體材料。[0049]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。
[0050]表1
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:具體制備步驟如下: (1)按重量份數(shù)稱取Fe2O3 69.9-70.7 份、MnO 18.9-19.7 份、ZnO 10-10.8 份、CaCO30.1-0.4 份、SiO2 0.001-0.008 份、Co2O3 0.05-0.12 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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中按重量份數(shù)稱取Fe2O3 70.3 份、MnO 19.3 份、ZnO 10.4 份、CaCO3 0.3 份、SiO2 0.006份、Co2O3 0.07 份、TiO2 0.2 份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中于1000°C預(yù)燒粉料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫度系數(shù)鐵氧體材料的制備方法，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)】C04B35/622GK103896567SQ201210586962
【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】劉堪順 申請(qǐng)人:天津昊高磁材有限公司