一種高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，所述的鐵氧體磁芯材料包括重量百分比為90%的主成分和重量百分比為10%的輔助成分，所述的主成分為自制Co2-Z型鐵氧體，所述的輔助成分包括SiO2、CaCO3、V2O5、TiO2，所述的制備方法包括如下步驟：a）制備Co2-Z型鐵氧體，b）預(yù)燒球磨處理，c）成型及燒結(jié)。本發(fā)明揭示了一種高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，該鐵氧體磁芯材料具有很高的磁導(dǎo)率、較好的寬溫特性、良好的電磁兼容性能和優(yōu)異的吸波性能，其制備工藝高效、易操作、適用性強，推廣應(yīng)用價值極高。
【專利說明】一種高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子材料，尤其涉及一種高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，屬于電子材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]電子材料是現(xiàn)代電子工業(yè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，主要是指在電子技術(shù)和微電子技術(shù)中使用的材料，包括介電材料、半導(dǎo)體材料、壓電與鐵電材料、導(dǎo)電金屬及其合金材料、磁性材料、光電子材料以及其他相關(guān)材料。電子材料涵蓋范圍廣泛，其主要功能在于本身為光機能性，或會影響產(chǎn)品電氣性質(zhì)的材料。當前，電子材料主要應(yīng)用于IC制造、平面顯示器、構(gòu)裝、印刷電路板、太陽電池等產(chǎn)業(yè)。
[0003]作為電子材料之一的鐵氧體磁芯材料，廣泛應(yīng)用于通信設(shè)備和汽車電子等領(lǐng)域。當前，現(xiàn)代通信設(shè)備的戶外設(shè)施和汽車等，在工作過程中，都需要經(jīng)歷高溫和低溫的環(huán)境，要保證這些設(shè)備能夠正常使用，就必須要求使用的磁芯材料從低溫_20°C到100°C都具有很高的磁導(dǎo)率?，F(xiàn)行技術(shù)中的很多鐵氧體磁芯材料雖具有較高的起始磁導(dǎo)率，但磁導(dǎo)率的寬溫特性很一般，較難在各種環(huán)境溫度下，仍能保持高的磁導(dǎo)率；有些產(chǎn)品雖能實現(xiàn)較好的磁導(dǎo)率寬溫特性，但制備成本過高，制備工藝繁瑣，不易操作；此外，很多鐵氧體磁芯材料不具備很好的吸波性能，不能在消除電磁污染、保障人體健康方面發(fā)揮作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述需求，本發(fā)明提供了一種高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，該鐵氧體磁芯材料具有很高的磁導(dǎo)率、較好的寬溫特性、良好的電磁兼容性能和優(yōu)異的吸波性能，其制備工藝高效、易操作、適用性強，推廣應(yīng)用價值極高。
[0005]本發(fā)明是一種高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，所述的鐵氧體磁芯材料包括重量百分比為90%的主成分和重量百分比為10%的輔助成分，所述的主成分為自制Co2-Z型鐵氧體，所述的輔助成分包括Si02、CaCO3> V2O5, T12，所述的制備方法包括如下步驟:a)制備Co2-Z型鐵氧體，b)預(yù)燒球磨處理，c)成型及燒結(jié)。
[0006]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的Co2-Z型鐵氧體由硝酸鋇、硝酸鈷和硝酸鐵按物質(zhì)的量之比3: 2: 41制備而成。
[0007]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的輔助成分按重量百分比計算分別為=S12 2%、CaCO3 2.5%、V2O5 1.5%, T12 4%。
[0008]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟a)中，制備Co2-Z型鐵氧體采用噴霧-焙燒法，其包括如下步驟:1)將硝酸鋇、硝酸鈷和硝酸鐵溶于蒸餾水中制得混合溶液；2)將混合溶液經(jīng)噴霧干燥處理制得硝酸鹽微粉；3)高溫焙燒硝酸鹽微粉制得Co2-Z型鐵氧體。
[0009]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的高溫焙燒硝酸鹽微粉包括兩個工序:升溫至600°C保溫2h和升溫至1100°C焙燒5h。
[0010]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟b)中，預(yù)燒球磨處理包括如下步驟:1)將制得的Co2-Z型鐵氧體研磨成粉后于90°C烘干；2)將粉料放在箱式爐中于850°C預(yù)燒3h ；3)將預(yù)燒后的粉料加入Si02、CaC03、V205、Ti02，并在球磨機中球磨1.5h，制得粒度為1.4um的料漿。
[0011 ] 在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟c )中，成型及燒結(jié)包括如下步驟:I)將制得的料漿烘干后過篩，并加入PVA膠水造粒；2)將粒料用液壓機在500MPa的壓力下壓制成型；3)將成型材料在氮氣保護的鐘罩爐中于900°C燒結(jié)2h。
[0012]本發(fā)明揭示了一種高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，該鐵氧體磁芯材料具有很高的磁導(dǎo)率、較好的寬溫特性、良好的電磁兼容性能和優(yōu)異的吸波性能，其制備工藝高效、易操作、適用性強，推廣應(yīng)用價值極高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
圖1是本發(fā)明實施例高性能鐵氧體磁芯材料制備方法的工序步驟圖。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]圖1是本發(fā)明實施例高性能鐵氧體磁芯材料制備方法的工序步驟圖；該鐵氧體磁芯材料包括重量百分比為90%的主成分和重量百分比為10%的輔助成分，所述的主成分為自制Co2-Z型鐵氧體，所述的輔助成分包括Si02、CaCO3> V2O5, T12，所述的制備方法包括如下步驟:a)制備Co2-Z型鐵氧體，b)預(yù)燒球磨處理，c)成型及燒結(jié)。
[0016]本發(fā)明提及的高性能鐵氧體磁芯材料在制備時，先采用噴霧-焙燒法制備Co2-Z型鐵氧體，再以Co2-Z型鐵氧體為主原料，輔以多種添加劑Si02、CaC03、V205和T12，采用氧化物干法工藝制作成高性能鐵氧體磁芯材料。其中，制備的Co2-Z型鐵氧體具有典型的平面六角結(jié)構(gòu)，有很高的磁晶各向異性場、高起始磁導(dǎo)率等優(yōu)良品質(zhì)；同時，制備Co2-Z型鐵氧體采用的噴霧-焙燒工藝簡單，易操作，大大節(jié)省了時間，且操作工序少，避免了處理過程中雜質(zhì)的引入，產(chǎn)物的純度高。
實施例
[0017]具體制備方法如下:
a)制備Co2-Z型鐵氧體，具體制備過程為:首先按物質(zhì)的量之比稱取一定量的硝酸鋇、硝酸鈷和硝酸鐵，它們的用量比為3: 2: 41，將上述原料溶于蒸餾水中，電磁攪拌均勻得到前驅(qū)物混合溶液；然后將制得的前驅(qū)物混合溶液經(jīng)噴霧干燥處理得到硝酸鹽微粉；隨后將硝酸鹽微粉置于管式爐中升溫至600°C并保溫2h，再以5°C /min的升溫速率升溫至1100°C并焙燒5h，最后將管式爐中尾氣通入NaOH溶液中后排出，待反應(yīng)結(jié)束后，取出黑色廣物，即得Co2-Z型鐵氧體。
[0018]b)預(yù)燒球磨處理，具體制備過程為:首先將步驟a)制得的Co2-Z型鐵氧體放入研磨機中研磨成粉，并將研磨后的粉料放入真空烘箱中于90°C烘干；然后將烘干的粉料放在箱式爐中于850°C預(yù)燒3h;隨后按占鐵氧體磁芯材料的重量百分比計，依次向預(yù)燒后的粉料中加入2%的Si02、2.5%的CaCO3U.5%的V2O5和4%的T12,并將混合粉料放入球磨機中球磨1.5h，制得粒度為1.4um的料漿。
[0019]C )成型及燒結(jié)，具體制備過程為:先將步驟b )處理得到的料漿放入真空烘箱中于90°C烘干，再將烘干的料漿進行過篩處理，過篩后加入重量百分比為8%的PVA膠水進行造粒獲得粒料；然后將粒料用液壓機在500MPa的壓力下壓制成型；最后將成型材料放入氮氣保護的鐘罩爐中，于900°C下進行燒結(jié)處理，燒結(jié)2h后出爐即得性能優(yōu)異的鐵氧體磁芯材料。經(jīng)測試，該高性能鐵氧體磁芯材料在-20?100°C溫度范圍內(nèi)的起始磁導(dǎo)率可達11000，吸波性能可達18dB。
[0020]本發(fā)明揭示了一種高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，該鐵氧體磁芯材料具有很高的磁導(dǎo)率、較好的寬溫特性、良好的電磁兼容性能和優(yōu)異的吸波性能，其制備工藝高效、易操作、適用性強，推廣應(yīng)用價值極高。
[0021]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，其特征在于，所述的鐵氧體磁芯材料包括重量百分比為90%的主成分和重量百分比為10%的輔助成分，所述的主成分為自制Co2-Z型鐵氧體，所述的輔助成分包括Si02、CaCO3> V2O5, T12，所述的制備方法包括如下步驟:a)制備Co2-Z型鐵氧體，b)預(yù)燒球磨處理，c)成型及燒結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，其特征在于，所述的Co2-Z型鐵氧體由硝酸鋇、硝酸鈷和硝酸鐵按物質(zhì)的量之比3: 2: 41制備而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，其特征在于，所述的輔助成分按重量百分比計算分別為=S12 2%, CaCO3 2.5%、V2O5 1.5%、T12 4%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，其特征在于，所述的步驟a)中，制備Co2-Z型鐵氧體采用噴霧-焙燒法，其包括如下步驟:1)將硝酸鋇、硝酸鈷和硝酸鐵溶于蒸餾水中制得混合溶液；2)將混合溶液經(jīng)噴霧干燥處理制得硝酸鹽微粉；3)高溫焙燒硝酸鹽微粉制得Co2-Z型鐵氧體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，其特征在于，所述的高溫焙燒硝酸鹽微粉包括兩個工序:升溫至600°C保溫2h和升溫至1100°C焙燒5h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，其特征在于，所述的步驟b)中，預(yù)燒球磨處理包括如下步驟:1)將制得的Co2-Z型鐵氧體研磨成粉后于90°C烘干；2)將粉料放在箱式爐中于850°C預(yù)燒3h ；3)將預(yù)燒后的粉料加入Si02、CaCO3> V2O5,T12，并在球磨機中球磨1.5h，制得粒度為1.4um的料漿。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能鐵氧體磁芯材料及其制備方法，其特征在于，所述的步驟c)中，成型及燒結(jié)包括如下步驟:1)將制得的料漿烘干后過篩，并加入PVA膠水造粒；2)將粒料用液壓機在500MPa的壓力下壓制成型；3)將成型材料在氮氣保護的鐘罩爐中于900°C燒結(jié) 2h。
【文檔編號】C04B35/622GK104355608SQ201410570576
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】付沖 申請人:蘇州華沖精密機械有限公司