本發(fā)明涉及錳鋅鐵氧體材料領(lǐng)域，特別是涉及一種10mhz至40mhz的高頻抗干擾錳鋅鐵氧體及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著跨領(lǐng)域工業(yè)電子設(shè)備產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，元件設(shè)備越來越趨于智能化、小型化、低能耗和抗干擾。而元件設(shè)備性能優(yōu)化的核心在于嵌套的軟磁鐵氧體磁芯的優(yōu)化。軟磁鐵氧體由于其成本方面的優(yōu)勢，越來越多的被用來替換傳統(tǒng)磁芯，其良好的配合特性也能幫助實現(xiàn)元器件更好的特性，特別是在emc抗干擾應(yīng)用中。

軟磁鐵氧體能夠應(yīng)用于與抗干擾濾波器配合使用的設(shè)備設(shè)施，如無線通訊，智能電表終端、工業(yè)集成設(shè)備、海底電纜、光纜水下設(shè)備等特殊環(huán)境。磁性材料在濾波器、開關(guān)電源、及濾波器應(yīng)用電子產(chǎn)品中均占有部分體積并消耗部分能源，因此提高磁芯初始磁導(dǎo)率及頻率特性，使大功率產(chǎn)品向小型號、高效化發(fā)展，對我國電子產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，節(jié)能減排提供有效幫助。但現(xiàn)有的鐵氧體在濾波器應(yīng)用領(lǐng)域中，還存在諸多不足之處，如常溫條件下的磁導(dǎo)率特性、溫度特性差，飽和磁通密度低，磁芯居里溫度達不到要求等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種10mhz至40mhz高頻抗干擾錳鋅鐵氧體及其制備方法，能夠解決現(xiàn)有鐵氧體材料在濾波器應(yīng)用領(lǐng)域中存在的上述不足之處。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種高頻抗干擾錳鋅鐵氧體，包括：主成分和輔助成分；所述主成分包括如下摩爾百分含量的組分：fe2o350.5～55.5mol%、mno22.5～33.5mol%、zno16～27mol%；相對于所述主成分的總重量，所述輔助成分的組分及其含量為：bi2o3300～2000ppm、moo3100～3000ppm、co2o350～2000ppm、k2co3100～800ppm、tio250～500ppm、p2o530～300ppm、nb2o5：30～300ppm。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述fe2o3和zno的純度為95%以上。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種10mhz至40mhz高頻抗干擾錳鋅鐵氧體的制備方法，包括如下步驟：

（1）稱料：按配方稱取所述主成分和輔助成分；

（2）摻雜：將步驟（1）中稱取的輔助成分先后分3次以上加入到稱取的主成分中，每次加入輔助成分后，將加入的輔助成分與主成分先進行混合預(yù)燒，再進行研磨處理，最后將全部的輔助成分與主成分混合研磨得到平均粒徑為0.1～0.3μm的混合組分；

（3）壓制坯料：向步驟（2）中得到的混合料中先后加入去離子水和分散劑，攪拌成均一的漿料，再將所述漿料壓制成磁芯坯料；

（4）排坯：將步驟（3）中得到的坯料在燒結(jié)架上按一定的間距逐層排列，并在最底層的坯料下方加裝帶槽口的墊片；

（5）燒結(jié)處理：將步驟（4）中經(jīng)排坯后的坯料整體置入燒結(jié)窯爐內(nèi)，在平衡氣氛下燒結(jié)成型，得到所述高頻抗干擾錳鋅鐵氧體。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟（2）中，所述混合預(yù)燒的條件為：溫度400～500℃，時間5～15min；所述混合研磨在行星球磨機中進行，每次研磨時間為5～15min。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟（4）中，所述坯料的排列層數(shù)為5～8層，層間間距為1～1.5cm，前后左右間距0.5～1cm。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟（5）中，所述燒結(jié)的工藝條件為：在5～8%氮氣含量的平衡氣壓下，先以30～50℃/min的升溫速率從室溫升至1000℃，然后再以100℃/min的升溫速率升溫至1350～1400℃，恒溫保持4～5h，然后再以30～50℃/min的降溫速率將至1100℃，恒溫保持1～2h，最后隨爐自然冷卻至室溫。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明經(jīng)科學(xué)的材料配方設(shè)計、燒結(jié)工藝及窯爐氣氛優(yōu)化等措施，使得制備的錳鋅鐵氧體具有具備較高的磁導(dǎo)率特性，磁芯居里溫度高，且具有良好的溫升特性，溫度曲線平坦、高溫功耗低，工作環(huán)境適應(yīng)性強等優(yōu)點，達到emc的安規(guī)要求，可廣泛應(yīng)用于寬帶濾波器、脈沖濾波器、電感器、濾波器、共模扼流圈及傳輸系統(tǒng)中的接口濾波器、隔離濾波器等領(lǐng)域，市場前景廣闊。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細(xì)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。

本發(fā)明實施例包括：

實施例1

一種10mhz至40mhz的高頻抗干擾錳鋅鐵氧體，包括：主成分和輔助成分；所述主成分包括如下摩爾百分含量的組分：fe2o350.5mol%、mno22.5～33.5mol%、zno16mol%；其中，fe2o3和zno均為高純度，其純度為95%以上，mno來自大比表面積的mn3o4。

相對于所述主成分的總重量，所述輔助成分的組分及其含量為：bi2o3300ppm、moo33000ppm、co2o350ppm、k2co3100ppm、tio2500ppm、p2o530ppm、nb2o5：300ppm，其中，nb2o5的添加有助于提高鐵氧體的q值及抗干擾性能。

上述10mhz至40mhz高頻抗干擾錳鋅鐵氧體的制備方法，包括如下步驟：

（1）稱料：按配方稱取所述主成分和輔助成分；

（2）摻雜：將上述稱取的輔助成分先后均分3次加入到稱取的主成分中，每次加入輔助成分后，將加入的輔助成分與主成分先在400℃下混合預(yù)燒15min，再在行星球磨機中研磨處理5～15min，最后將全部的輔助成分與主成分混合研磨得到平均粒徑為0.1～0.3μm的混合組分；

（3）壓制坯料：向上述中得到的混合料中先后加入去離子水制備成質(zhì)量濃度為60%的混懸液，然后加入占混合料（未加去離子水）3%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的分散劑攪拌混合成均一的漿料，再將所述漿料壓制成磁芯坯料；

（4）排坯：燒結(jié)之間，將步驟（3）中得到的坯料在燒結(jié)架上按層間間距為1cm，前后左右間距0.5cm的條件逐層排列5～8層，并在最底層的坯料下方加裝帶槽口的墊片；其中，層間間距及底部帶槽口的墊片均利于熱氣流通，保證了坯料性能的均一穩(wěn)定；

（5）燒結(jié)處理：將步驟（4）中經(jīng)排坯后的坯料整體置入燒結(jié)窯爐內(nèi)，在氮氧平衡氣氛下燒結(jié)成型，具體燒結(jié)工藝條件為：在5%氮氣含量的平衡氣壓下，先以30℃/min的升溫速率從室溫升至1000℃，然后再以100℃/min的升溫速率升溫至1350℃，恒溫保持5h，然后再以30℃/min的降溫速率將至1100℃，恒溫保持1～2h，最后隨爐自然冷卻至室溫，得到所述高頻抗干擾錳鋅鐵氧體。

實施例2

一種10mhz至40mhz高頻抗干擾錳鋅鐵氧體，包括：主成分和輔助成分；所述主成分包括如下摩爾百分含量的組分：fe2o350.5mol%、mno22.5mol%、zno27mol%；其中，fe2o3和zno均為高純度，其純度為95%以上，mno來自大比表面積的mn3o4。

相對于所述主成分的總重量，所述輔助成分的組分及其含量為：bi2o3300～2000ppm、moo33000ppm、co2o32000ppm、k2co3100ppm、tio250ppm、p2o5300ppm、nb2o5：200ppm。

上述10mhz至40mhz高頻抗干擾錳鋅鐵氧體的制備方法，包括如下步驟：

（1）稱料：按配方稱取所述主成分和輔助成分；

（2）摻雜：將上述稱取的輔助成分先后均分3次加入到稱取的主成分中，每次加入輔助成分后，將加入的輔助成分與主成分先在500℃下混合預(yù)燒5min，再在行星球磨機中研磨處理5～15min，最后將全部的輔助成分與主成分混合研磨得到平均粒徑為0.1～0.3μm的混合組分；

（3）壓制坯料：向上述中得到的混合料中先后加入去離子水制備成質(zhì)量濃度為60%的混懸液，然后加入占混合料（未加去離子水）3%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的分散劑攪拌混合成均一的漿料，再將所述漿料壓制成磁芯坯料；

（4）排坯：燒結(jié)之間，將步驟（3）中得到的坯料在燒結(jié)架上按層間間距為1.5cm，前后左右間距1cm的條件逐層排列5～8層，并在最底層的坯料下方加裝帶槽口的墊片；其中，層間間距及底部帶槽口的墊片均利于熱氣流通，保證了坯料性能的均一穩(wěn)定；

（5）燒結(jié)處理：將步驟（4）中經(jīng)排坯后的坯料整體置入燒結(jié)窯爐內(nèi)，在氮氧平衡氣氛下燒結(jié)成型，具體燒結(jié)工藝條件為：在8%氮氣含量的平衡氣壓下，先以50℃/min的升溫速率從室溫升至1000℃，然后再以100℃/min的升溫速率升溫至1400℃，恒溫保持4h，然后再以50℃/min的降溫速率將至1100℃，恒溫保持1～2h，最后隨爐自然冷卻至室溫，得到所述高頻抗干擾錳鋅鐵氧體。

上述方法得到的錳鋅鐵氧體，為與抗干擾濾波器配合使用的高性能的錳鋅軟磁鐵氧體產(chǎn)品，其主要特點是溫度曲線平坦，溫度變化小、抗折程度高，功耗低，工作環(huán)境適應(yīng)性強。經(jīng)測試，具體性能特點如下：

1）性能層面，1.0khz，0.3v，25±3℃條件下，初始磁導(dǎo)率μi=12000±25%；

2）具有良好的溫度特性，比溫度系數(shù)低，溫度曲線平坦，適合工作溫度為0～120℃；

3）高飽和磁通密度，1194a/m，25±3℃條件下，bs＞390mt；

4）磁芯居里溫度高，tc≥120℃，最高達125℃；

5）良好的阻抗特性，在10mhz至40mhz保持阻抗值隨測試頻率提高而上升，可以達到emc的安裝要求。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。