專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高導(dǎo)磁率低磁芯損耗軟磁鐵氧體材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種軟磁鐵氧體材料。
背景技術(shù)：
軟磁鐵氧體材料是以Fe2O3為主成分、具有軟磁特性的鐵氧體，其特征是容易磁化和退磁。軟磁鐵氧體材料是一種用途廣、產(chǎn)量大、成本低的基礎(chǔ)材料，是電子、機(jī)電工業(yè)重要的支柱產(chǎn)品之一，它的推廣應(yīng)用直接影響到電子信息、家電工業(yè)、計(jì)算機(jī)與通訊、環(huán)保及節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，也是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一。軟磁鐵氧體材料的實(shí)用化，至今已半個(gè)世紀(jì)，由于它具有高磁導(dǎo)率、高電阻率、低損耗、良好的高頻特性及陶瓷的耐磨性，因而在電視機(jī)的電子束偏轉(zhuǎn)線圈、回掃變壓器、收音機(jī)扼流圈、中周變壓器、電感器、開(kāi)關(guān)電源、通訊設(shè)備、濾波器、計(jì)算機(jī)、電子鎮(zhèn)流器、LED等綠色照明、太陽(yáng)能及風(fēng)能等新能源、汽車(chē)電子、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用；隨著電子技術(shù)日益廣泛的應(yīng)用，特別是數(shù)字電路和開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用的普及，電磁干擾(EMI)問(wèn)題日益重要，世界各國(guó)對(duì)電子儀器及測(cè)量設(shè)備抗電磁干擾性能提出的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高。因此，以軟磁鐵氧體為基礎(chǔ)的EMI磁性元件發(fā)展迅速，產(chǎn)品種類(lèi)繁多，如電磁干擾抑制器、電波吸收材料、倍頻器、調(diào)制器等，己成為現(xiàn)代軍事電子設(shè)備、工業(yè)和民用電子儀器不可缺少的組成部分。但是現(xiàn)有軟磁鐵氧體材料存在的諸多缺點(diǎn)低頻、低飽和磁通密度和高磁損耗，限制了電子器件小型化、輕型的發(fā)展。CN 102194561A公開(kāi)了一種軟磁鐵氧體材料及其制備方法，組分及摩爾配比為52 55mol 的 Fe203、39 42mol 的 Mn304、5 8mol 的 Ζη0、0· Γθ. 6mol 的添加劑 1、0· Γθ. 2mol 的添加劑2、0. 006^0. 06mol的Zr02。所述添加劑I為Sn02、CaCO3> V2O5中的一種或多種。所述添加劑2為Nb205、K2CO3> CaCO3> Ta2O5, SnO2, V2O5中的兩種或多種。CN 1627454A公開(kāi)了一種低損耗軟磁錳鋅鐵氧體，主成分是換算為52. 7 53. 6mol%的Fe2O3,8. 5 11. 8mol%的ZnO,其余為MnO ;在主成分中添加100(T8000ppm的SnO2,50(T2000ppm的CaC03、300 1500ppm的V2O5中的至少一種。主成分和添加劑混合預(yù)燒后，在細(xì)粉碎時(shí)再進(jìn)行二次摻雜，摻入的添加劑為Nb205、K20、CaC03、Ta205、Sn02、V205中的至少二種，總的加入量介于800 1200ppm之間。但是現(xiàn)有軟磁鐵氧體材料導(dǎo)磁率和磁芯損耗不能滿足實(shí)際需要，迫切需要進(jìn)一步改善。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種軟磁鐵氧體材料。所述軟磁鐵氧體材料包括主成分和添加劑，其中，主成分按照摩爾百分比包括50. 5 57mol%的氧化鐵(Fe203)、31 39mol%的氧化錳(MnO)和7 15mol%的氧化鋅(ZnO);添加劑按照占所述軟磁鐵氧體材料的重量百分比計(jì)包括20 80ppm的氧化娃(Si02)、100 500ppm的氧化I丐(Ca0)、250 600ppm的氧化銀(Nb2O5)、400 IOOOppm的氧化鈷(Co2O3)和150 400ppm 的氧化f凡(V2O5)0所述Fe2O3 的含量可以為 50. 6mol%、50. 7mol%、50. 8mol%、51mol%、51. 9mol%、52. lmol%、52.9mol%、53. lmol%、53. 7mol%、53.9mol%、54.9mol%、55. lmol%、56mol%、56. 5mol%、56. 8mol%、56. 9mol% 等。所述MnO 的含量可以為 31. lmol%、31. 2mol%、32mol%、32. 5mol%、32. 8mol%、32. 9mol%、33. lmol%、33. 5mol%、34mol%、34. 9mol%、35. lmol%、35. 4mol%、35. 6mol%、35. 9mol%、36. lmol%、37mol%、38mol%、38. 5mol%、38. 8mol%、38. 9mol% 等。所述ZnO 的含量可以為 7. lmol%、7. 2mol%、7. 5mol%、8mol%、8. 5mol%、8. 9mol%、9. lmol%、9. 5mol%、10mol%、10. 6mol%、10. 8mol%、Ilmol%、11. 2mol%、11. 4mol%、12mol%、12. 9mol%、13. lmol%、14mol%、14. 5mol%、14. 8mol %、14. 9mol% 等。所述SiO2 的含量可以為 20. lppm、20. 2ppm、20. 5ppm、21ppm、22ppm、24ppm、26ppm、28ppm、29ppm、31ppm、35ppm、40ppm、49ppm、51ppm、60ppm、64ppm、66ppm、70ppm、75ppm、78ppm、79ppm 等。所述CaO 的含量可以為 100. lppm、100. 2ppm、100. 5ppm、lOlppm、102ppm、105ppm、llOppm、119ppm、121ppm、130ppm、140ppm、145ppm、149ppm、151ppm、160ppm、200ppm、250ppm、300ppm、350ppm、400ppm、440ppm、460ppm、470ppm、490ppm、495ppm、498ppm、499ppm 等。所述Nb2O5 的含量可以為 251ppm、252ppm、255ppm、260ppm、270ppm、275ppm、279ppm、281ppm、285ppm、290ppm、299ppm、301ppm、310ppm、350ppm、400ppm、450ppm、499ppm、50lppm、5lOppm、540ppm、560ppm、590ppm、595ppm、598ppm、599ppm 等0所述Co2O3 的含量可以為 401ppm、402ppm、410ppm、440ppm、460ppm、480ppm、490ppm、499ppm、501ppm、510ppm、550ppm、600ppm、700ppm、800ppm、890ppm、910ppm、940ppm、960ppm、980ppm、990ppm、998ppm、999ppm 等。所述V2O5 的含量可以為 151ppm、152ppm、160ppm、179ppm、181ppm、190ppm、199ppm、201ppm、210ppm、250ppm、290ppm、310ppm、340ppm、349ppm、351ppm、360ppm、390ppm、395ppm、398ppm、399ppm 等。優(yōu)選地，所述軟磁鐵氧體材料包括主成分和添加劑，其中，主成分按照摩爾百分比包括52 55mol%的Fe203、33 36mol%的MnO和9 13mol%的ZnO ;添加劑按照占所述軟磁鐵氧體材料的重量百分比計(jì)包括25 65ppm的Si02、120 450ppm的Ca0、280 550ppm 的 Nb2O5λ 450 950ppm 的 Co2O3 和 180 350ppm 的 V2O50優(yōu)選地，所述軟磁鐵氧體材料包括主成分和添加劑，其中，主成分按照摩爾百分比包括53 53. 8mol% 的 Fe203、35 35. 5mol% 的 MnO 和 10. 7 11. 3mol% 的 ZnO ;添加劑按照占所述軟磁鐵氧體材料的重量百分比計(jì)包括30 50ppm的Si02、150 400ppm的CaO、300 500ppm 的 Nb2O5 Λ 500 900ppm 的 Co2O3 和 200 300ppm 的 V2O50特別優(yōu)選，所述軟磁鐵氧體材料由主成分和添加劑組成，其中，主成分按照摩爾百分比由 53 53. 8mol% 的 Fe203、35 35. 5mol% 的 MnO 和 10. 7 11. 3mol% 的 ZnO 組成；添加劑按照占所述軟磁鐵氧體材料的重量百分比計(jì)由30 50ppm的Si02、150 400ppm的Ca0、300 500ppm 的 Nb205、500 900ppm 的 Co2O3 和 200 300ppm 的 V2O5 組成。本發(fā)明所述軟磁鐵氧體材料還可以包括其它組分，例如金屬氧化物、金屬碳酸鹽、稀土金屬氧化物、稀土金屬碳酸鹽等，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要選擇。
本發(fā)明所述軟磁鐵氧體材料可采用常規(guī)方法制備，例如先對(duì)從合格分供方購(gòu)入的配方組成材料進(jìn)行檢測(cè)，合格后，按配方比例將組成材料混合后，經(jīng)過(guò)振磨、軋片、預(yù)燒、粗粉碎、二次粉碎、制漿、配方分析與調(diào)整、噴霧造粒后，完成了軟磁鐵氧體材料的粉體制備,通過(guò)對(duì)粉體的試壓、試燒和檢測(cè),完成對(duì)材料性能合格與否的判定。本發(fā)明的目的之一還在于提供一種所述軟磁鐵氧體材料的用途。所述軟磁鐵氧體材料可用于制備鐵氧體磁芯。使用本發(fā)明所述軟磁鐵氧體材料制造鐵氧體磁芯的方法為現(xiàn)有技術(shù)，例如可采用的主要工藝流程為成型、燒結(jié)、研磨、清潔、分測(cè)、包裝。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員也可采用其它方法使用本發(fā)明所述軟磁鐵氧體材料制造鐵氧體磁芯。在本發(fā)明中，所述主成分(即Fe203、Mn0和ZnO)中每種組分的摩爾百分比為它們中的每種組分占主成分總摩爾量的百分比,例如Fe2O3的量為52mol%，指Fe2O3的摩爾量占主成分的各組分總摩爾量的百分比為52%。本發(fā)明所述添加劑(即單位為ppm的SiO2、CaO、Nb2O5、Co2O3、V2O5)中每種組分的濃度為各組分占軟磁鐵氧體材料的總質(zhì)量的質(zhì)量濃度，例如SiO2的添加量為20ppm，指SiO2的
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質(zhì)量占軟磁鐵氧體材料總質(zhì)量的百分比為^X100%。本發(fā)明所述軟磁鐵氧體材料采用常規(guī)原材料，成本較低，并且具有較高的導(dǎo)磁率和較低的磁芯損耗。
具體實(shí)施例方式為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。實(shí)施例I本實(shí)施例通過(guò)振磨、軋片、預(yù)燒、粗粉碎、二次粉碎、制漿、配方分析與調(diào)整、噴霧造粒后生成由以下組分組成的軟磁鐵氧體材料
Fe2Oi50.5g
MnO39g
ZnO10.5g
SiO20.00205g
CaOO.OIOlg
Nb2O50.06g
C02O3O.lg
V2O50.015 Igo
將上述顆粒粉料壓制成φ31X19x7 (目前行業(yè)內(nèi)通用的材料性能測(cè)試圓環(huán))的標(biāo)準(zhǔn)樣環(huán)在功率氣氛爐中燒結(jié)。對(duì)樣環(huán)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例2本實(shí)施例通過(guò)振磨、軋片、預(yù)燒、粗粉碎、二次粉碎、制漿、配方分析與調(diào)整、噴霧造粒后生成由以下組分組成的軟磁鐵氧體材料
Fe2C^57g
MnO3 Ig
ZnO12g
SiO2O.OOBg
CaO0.05g
Nb2O50.025 Ig
Co2O^0.04g
V2O50.04gc將上述顆粒粉料壓制成φ31X19x7 (目前行業(yè)內(nèi)通用的材料性能測(cè)試圓環(huán))的標(biāo)準(zhǔn)樣環(huán)在功率氣氛爐中燒結(jié)。對(duì)樣環(huán)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例3本實(shí)施例通過(guò)振磨、軋片、預(yù)燒、粗粉碎、二次粉碎、制漿、配方分析與調(diào)整、噴霧造粒后生成由以下組分組成的軟磁鐵氧體材料
Fe2O352g
MnO33g
ZnOI
SiO20.0065g
CaO0.012g
Nb2O50.055g
Co2O30.095g
V2O50.018g 將上述顆粒粉料壓制成φ31χ19χ7(目前行業(yè)內(nèi)通用的材料性能測(cè)試圓環(huán))的標(biāo)準(zhǔn)樣環(huán)在功率氣氛爐中燒結(jié)。對(duì)樣環(huán)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例4本實(shí)施例通過(guò)振磨、軋片、預(yù)燒、粗粉碎、二次粉碎、制漿、配方分析與調(diào)整、噴霧造粒后生成由以下組分組成的軟磁鐵氧體材料
Fe2O^55g
MnO3 Sg
ZnO
SiO20.0025g
CaO0.045g
Nb2O50.028g
Co2Oi0.045g
V2Ο50.0j)5gci將上述顆粒粉料壓制成φ31X 19x7 (目前行業(yè)內(nèi)通用的材料性能測(cè)試圓環(huán))的標(biāo)準(zhǔn)樣環(huán)在功率氣氛爐中燒結(jié)。對(duì)樣環(huán)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例5本實(shí)施例通過(guò)振磨、軋片、預(yù)燒、粗粉碎、二次粉碎、制漿、配方分析與調(diào)整、噴霧造粒后生成由以下組分組成的軟磁鐵氧體材料
Fe2O353.8g
MnO35.2g
ZnOHg
SiO20.004g
CaO0.02g
Nb2O50.04g
Co2O30.07g
V,0 0.025go將上述顆粒粉料壓制成φ31χ19χ7(目前行業(yè)內(nèi)通用的材料性能測(cè)試圓環(huán))的標(biāo)準(zhǔn)樣環(huán)在功率氣氛爐中燒結(jié)。對(duì)樣環(huán)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。
對(duì)比例I以CN 102194561A公開(kāi)的軟磁鐵氧體材料為對(duì)比例I。將其壓制成φ31x 19x7(目前行業(yè)內(nèi)通用的材料性能測(cè)試圓環(huán))的標(biāo)準(zhǔn)樣環(huán)在功率氣氛爐中燒結(jié)。對(duì)樣環(huán)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。對(duì)比例2-3分別以天長(zhǎng)市中德電子有限公司生產(chǎn)的ZP40和ZP3K為對(duì)比例2和對(duì)比例3。將上述顆粒粉料壓制成φ31 X 19Χ7(目前行業(yè)內(nèi)比較通用的專(zhuān)用材料性能測(cè)試圓環(huán))的標(biāo)準(zhǔn)樣環(huán)在功率氣氛爐中燒結(jié)。對(duì)樣環(huán)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。表I
權(quán)利要求
1.一種軟磁鐵氧體材料，包括主成分和添加劑，其中，主成分按照摩爾百分比包括50. 5 57mol%的Fe203、31 39mol%的MnO和7 15mol%的ZnO ;添加劑按照占所述軟磁鐵氧體材料的重量百分比計(jì)包括20 80ppm的Si02、100 500ppm的Ca0、250 600ppm的 Nb2O5、400 IOOOppm 的 Co2O3 和 150 400ppm 的 V2O5。
2.如權(quán)利要求I所述的軟磁鐵氧體材料,其特征在于,所述軟磁鐵氧體材料包括主成分和添加劑，其中，主成分按照摩爾百分比包括52 55mol%的Fe203、33 36mol%的MnO和9 13mol%的ZnO ;添加劑按照占所述軟磁鐵氧體材料的重量百分比計(jì)包括25 65ppm的 Si02、120 450ppm 的 Ca0、280 550ppm 的 Nb2O5^450 950ppm 的 Co2O3 和 180 350ppm的m。
3.如權(quán)利要求I或2所述的軟磁鐵氧體材料，其特征在于，所述軟磁鐵氧體材料包括主成分和添加劑，其中，主成分按照摩爾百分比包括53 53. 8mol%的Fe203、35 35. 5mol%的MnO和10. 7 11. 3mol%的ZnO ;添加劑按照占所述軟磁鐵氧體材料的重量百分比計(jì)包括30 50ppm 的 Si02> 150 400ppm 的 Ca0、300 500ppm 的 Nb2O5>500 900ppm 的 Co2O3和 200 300ppm 的 V2O5。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的軟磁鐵氧體材料，其特征在于，所述軟磁鐵氧體材料由主成分和添加劑組成，其中，主成分按照摩爾百分比由53 53. 8mol%的Fe203、35 35. 5mol%的MnO和10. 7 11. 3mol%的ZnO組成；添加劑按照占所述軟磁鐵氧體材料的重量百分比計(jì)由 30 50ppm 的 SiO2、150 400ppm 的 CaO、300 500ppm 的 Nb2O5、500 900ppm 的 Co2O3 和 200 300ppm 的 V2O5 組成。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的軟磁鐵氧體材料的用途，其特征在于，所述的軟磁鐵氧體材料用于制備鐵氧體磁芯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軟磁鐵氧體材料，包括主成分和添加劑，其中，主成分按照摩爾百分比包括50.5～57mol%的Fe2O3、31～39mol%的MnO和7～15mol%的ZnO；添加劑按照占所述軟磁鐵氧體材料的重量百分比計(jì)包括20～80ppm的SiO2、100～500ppm的CaO、250～600ppm的Nb2O5、400～1000ppm的Co2O3和150～400ppm的V2O5。所述軟磁鐵氧體材料采用常規(guī)原材料，成本較低，并且具有較高的導(dǎo)磁率和較低的磁芯損耗。
文檔編號(hào)H01F1/34GK102938281SQ20121043615
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者李前軍, 蔡中德, 沈建元, 王曉祥, 王步猛, 徐升寶, 陸明兵, 蔡春橋, 陳維兆 申請(qǐng)人:天長(zhǎng)市中德電子有限公司