寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明是寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯及制備方法，其特征是包括主成分和副成分，所述主成分包括Fe2O368~69.5%；ZnO18.5～19.0%；MgO3.0～4.0%；CuO9.0～10.0％；所述副成分以其標(biāo)準(zhǔn)物占主成分的重量百分比為Bi2O3：0.2wt%。制備方法，包括，1)將主成分進(jìn)行混合振磨、預(yù)燒，按不同的預(yù)燒溫度得到A預(yù)燒料和B預(yù)燒料；2)將副成分Bi2O3全部加到A、B預(yù)燒料中，加入粘接劑一起砂磨、噴霧造粒；3)將造粒料中加入硬質(zhì)酸鋅混合均勻、壓制坯件進(jìn)行燒結(jié)，得到寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯。本發(fā)明具有較高的初始導(dǎo)磁率和較高的阻抗特性，主要用于制造抗電磁干擾磁芯。
【專利說明】寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法，屬于軟磁鐵氧體材 料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 軟磁鐵氧體屬于亞鐵磁性材料，作為一款基礎(chǔ)元件被廣泛用于變壓、濾波、電磁兼 容等電子設(shè)備。隨著國家對電子電器設(shè)備EMC要求的強(qiáng)制執(zhí)行，以軟磁鐵氧體磁芯為主體 的EMI電子元器件以其簡單實用，阻抗頻率特性好、性價比高等特點被大量的使用到各種 電子設(shè)備中，如電動工具、家電、儀器儀表、電力、通信等。電磁干擾分為傳導(dǎo)干擾與福射干 擾，其中輻射干擾產(chǎn)生的頻率較高，一般從幾兆赫茲到幾百兆赫茲，鎳鋅鐵氧體由于具有優(yōu) 良的高頻阻抗特性，被廣泛的使用。但近幾年來隨著國際金屬鎳行情的大幅上漲，氧化亞鎳 的價格也水漲船高，以氧化亞鎳為主要原材料的鎳鋅軟磁鐵氧體的成本也隨之成倍增加， 面對日益增加的成本壓力，用鎂鋅材料替代鎳鋅材料被日益重視起來，而現(xiàn)有的鎂鋅材料 大多初始導(dǎo)磁率偏低，一般不超過800,而且其阻抗特性，特別是在10MHz?25MHz這個區(qū)域 遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如現(xiàn)有的鎳鋅材料，替代鎳鋅鐵氧體有很大的局限性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提出的是一種寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法，其目的旨在克服現(xiàn) 有技術(shù)所存在的上述缺陷，該磁芯可具有較高的初始導(dǎo)磁率，在10MHz?25MHz這個區(qū)域具 有良好的阻抗特性。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案：寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯，其結(jié)構(gòu)是包括主成分和副 成分，所述主成分由以下重量百分比的原料組成Fe 203 68?69. 5% ;ZnO 18. 5?19. 0% ;MgO 3. 0?4. 0% ;CuO 9. 0?10. 0% ;所述副成分以其標(biāo)準(zhǔn)物占主成分的重量百分比為Bi203 : 0. 2wt%〇
[0005] 寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法，包括如下步驟： 1) 將主成分進(jìn)行混合振磨、預(yù)燒，按不同的預(yù)燒溫度得到A預(yù)燒料和B預(yù)燒料； 2) 將副成分Bi203全部加到A、B預(yù)燒料（A:B = 10:1~1.5)中，加入粘接劑一起砂磨， 砂磨粒度1.0±0.2 iim，然后噴霧造粒；粉料過40?200目篩網(wǎng)； 3) 將顆粒料中加入0. 2~0. 3wt%的硬質(zhì)酸鋅，混合均勻后壓制坯件進(jìn)行燒結(jié)，得到寬 溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯；其中坯件密度3. 0?3. lg/cm3,燒結(jié)溫度1050?1KKTC，保溫 時間1. 5~2小時。
[0006] 本發(fā)明的優(yōu)點： 1) 該粉料成本低，是同導(dǎo)磁率鎳鋅鐵氧體的1/2 ; 2) 該粉料雖然阻抗略低于鎳鋅的，但在1M?25MHz區(qū)間比現(xiàn)有鎂鋅的高的多； 3) 或者說是鑒于目前現(xiàn)有鎳鋅和鎂鋅之間的一種阻抗性價比很高的鎂鋅材料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 附圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
[0008] 附圖2是阻抗特性曲線示意圖。

【具體實施方式】
[0009] 寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯，其結(jié)構(gòu)包括主成分和副成分，所述主成分由以下重 量百分比的原料組成卩6 203 68?69.5%;2110 18.5?19.0%;1%0 3.0?4.0%;(：110 9.0? 10. 0% ;所述副成分以其標(biāo)準(zhǔn)物占主成分的重量百分比為Bi203 :0. 2wt%。
[0010] 對照圖1，寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法，包括如下步驟： 1) 將主成分進(jìn)行混合振磨、預(yù)燒，按不同的預(yù)燒溫度得到A預(yù)燒料和B預(yù)燒料； 2) 將副成分Bi203全部加到A、B預(yù)燒料（A:B = 10:1~1.5)中，加入粘接劑一起砂磨， 砂磨粒度1.0±0.2 iim，然后噴霧造粒；粉料過40?200目篩網(wǎng)； 3) 將顆粒料中加入0. 2~0. 3wt%的硬質(zhì)酸鋅，混合均勻后壓制坯件進(jìn)行燒結(jié)，得到寬 溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯；其中坯件密度3. 0?3. lg/cm3,燒結(jié)溫度1050?1KKTC，保溫 時間1. 5~2小時。
[0011] 向造粒料中加入潤滑劑，壓制坯件進(jìn)行燒結(jié)，得到寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯。
[0012] 所述的將主成分進(jìn)行混合振磨，用間歇式振磨機(jī)進(jìn)行混合振磨30~60分鐘。
[0013] 所述的預(yù)燒，用回轉(zhuǎn)窯1050 ±20°C進(jìn)行預(yù)燒，得到A預(yù)燒料；用推板窯1150 ±20°C 進(jìn)行預(yù)燒，保溫時間均為1 ~2小時，得到B預(yù)燒料，其中A預(yù)燒料：B預(yù)燒料的重量百分比 為 10 :1 ?1. 5。
[0014] 所述的砂磨時的粘接劑為PVA溶液，濃度lCTllwt%，添加量為KTl2wt%。
[0015] 所述的潤滑劑為硬脂酸鋅，添加量為0. 2?0. 3wt%。
[0016] 所述的砂磨其平均砂磨粒度為1.0±0. 2ii m。
[0017] 所述的壓制坯件進(jìn)行燒結(jié)條件為：常溫8~10小時升溫到1050°C，保溫2~3 小時，然后隨爐自然降溫到100?120°c時，開爐門自然冷卻之室溫。
[0018] 在配方中需嚴(yán)控Fe203的含量，含量過高會導(dǎo)致該鐵氧體的表面電阻率下降，含量 偏低該鐵氧體的初始導(dǎo)磁率上不來以及居里溫度會降低。CuO的加入可以有效提高該鐵氧 體的阻抗特性，尤其在1(T25MHz。
[0019] 上述副成分Bi203在該發(fā)明中主要是起到細(xì)化晶粒、抑制晶粒生長過大的作用。
[0020] 用高溫預(yù)燒料B來進(jìn)一步控制晶粒生長速度，防止晶粒過渡長大。
[0021] 所采用的原材料和設(shè)備等均可從市場購得或是本領(lǐng)域常用的。 實施例
[0022] (1)配料：按配方要求用電子秤秤取各下列各主成份；其優(yōu)選配方如下： Fe203 ：68. 55wt°/〇 ； ZnO ：18. 56wt°/〇 ； MgO ：3. 56wt°/〇 ； CuO ：9. 33wt%〇
[0023] (2)振磨：將配好的粉料，加到間歇式振磨機(jī)中，振磨30分鐘，混合均勻。
[0024] (3)預(yù)燒：在回轉(zhuǎn)窯1050°C下預(yù)燒約30?40分鐘，得到預(yù)燒料A ; 在推板窯1150°C下預(yù)燒90?120分鐘，得到預(yù)燒料B。
[0025] (4)砂磨：按照固含60?62wt%的比例在砂磨機(jī)中加水，按10?12wt%的比例加 PVA溶液，加入適量的分散劑和消泡劑，啟動砂磨機(jī)進(jìn)入循環(huán)砂磨狀態(tài)，然后將A和B預(yù)燒料 按照10:1的比例倒入砂磨機(jī)中，同時加入0. 2%Bi203，在砂磨機(jī)中循環(huán)砂磨，當(dāng)砂磨粒度達(dá) 到1. 0±0. 2 li m時，停止砂磨。
[0026] (5)噴霧造粒：將上述料漿送入噴霧塔進(jìn)行噴霧造粒，制成的顆粒過40?200目 篩網(wǎng)得到成品料。
[0027] (6)壓制成型：將上述成品料混入0.2?0.3wt%的硬質(zhì)酸鋅，放入模具內(nèi)壓制成 型，毛述密度3. 0?3. lg/cm3。
[0028] (7)燒結(jié)：將上述毛坯置于高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)燒結(jié)，常溫8~10小時升溫到1080°C，保溫 2小時，然后隨爐自然降溫到100?120°C時，開爐門自然冷卻之室溫。
[0029] 按照上述實例制得的寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯，其性能如下：

【權(quán)利要求】
1. 寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯，其特征是包括主成分和副成分，所述主成分由以下 重量百分比的原料組成 Fe20368?69. 5% ;ZnO 18. 5 ?19. 0% ;MgO 3. 0 ?4. 0% ;CuO 9. 0 ? 10. 0% ;所述副成分以其標(biāo)準(zhǔn)物占主成分的重量百分比為Bi203 :0. 2wt%。
2. 如權(quán)利要求1所述的寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法，其特征在于：包括如 下步驟： 1) 將主成分進(jìn)行混合振磨、預(yù)燒，按不同的預(yù)燒溫度得到A預(yù)燒料和B預(yù)燒料； 2) 將副成分Bi203全部加到A:B = 10:1~1. 5的A、B預(yù)燒料中，加入粘接劑一起砂磨， 砂磨粒度1.0±0.2 μ m，然后噴霧造粒；粉料過40?200目篩網(wǎng)； 3) 將顆粒料中加入0. 2~0. 3wt%的硬質(zhì)酸鋅，混合均勻后壓制坯件進(jìn)行燒結(jié)，得到寬 溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯；其中坯件密度3. 0?3. lg/cm3,燒結(jié)溫度1050?1KKTC，保溫 時間1. 5~2小時。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法，其特征是所述的將 造粒料中加入潤滑劑，壓制坯件進(jìn)行燒結(jié)，得到軟磁鐵氧體磁芯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法，其特征是所述的將 主成分進(jìn)行混合振磨，用間歇式振磨機(jī)進(jìn)行混合振磨3(Γ60分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法，其特征是所述的預(yù) 燒，用回轉(zhuǎn)窯1050±20°C進(jìn)行預(yù)燒，得到Α預(yù)燒料；用推板窯1150±20°C進(jìn)行預(yù)燒，保溫時 間均為1 ~2小時，得到B預(yù)燒料，其中A預(yù)燒料：B預(yù)燒料的重量百分比為10 :1~1. 5。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法，其特征是所述的砂 磨時的粘接劑為PVA溶液，濃度KTllwt%，添加量為l(Tl2wt%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法，其特征是所述的潤 滑劑為硬脂酸鋅，添加量為〇. 2~0. 3wt%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法，其特征是所述的砂 磨其平均砂磨粒度為1. 0±0. 2 μ m。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬溫鎂銅鋅軟磁鐵氧體磁芯的制備方法，其特征是所述的壓 制坯件進(jìn)行燒結(jié)條件為：常溫8~10小時升溫到1050°C，保溫2~3小時，然后隨爐自然降溫 至IJ 100?120°C時，開爐門自然冷卻之室溫。
【文檔編號】C04B35/622GK104291804SQ201410516709
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】鐘東, 杜海峰 申請人:南京深寧磁電有限公司