CN101552067A - 高饱和磁感应强度高阻抗MnZn铁氧体磁性材料及制造方法 - Google Patents

高饱和磁感应强度高阻抗MnZn铁氧体磁性材料及制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101552067A
CN101552067A CNA2008101626267A CN200810162626A CN101552067A CN 101552067 A CN101552067 A CN 101552067A CN A2008101626267 A CNA2008101626267 A CN A2008101626267A CN 200810162626 A CN200810162626 A CN 200810162626A CN 101552067 A CN101552067 A CN 101552067A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sintering
adopt
time
magnetic material
hour
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008101626267A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101552067B (zh
Inventor
金鑫
包大新
严正信
何时金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hengdian Group DMEGC Magnetics Co Ltd
Original Assignee
Hengdian Group DMEGC Magnetics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hengdian Group DMEGC Magnetics Co Ltd filed Critical Hengdian Group DMEGC Magnetics Co Ltd
Priority to CN2008101626267A priority Critical patent/CN101552067B/zh
Publication of CN101552067A publication Critical patent/CN101552067A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101552067B publication Critical patent/CN101552067B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种磁性材料，尤其一种高饱和磁感应强度、高阻抗的Mn－Zn铁氧体磁性材料及其制造方法。本发明提供一种高饱和磁感应强度、高阻抗Mn－Zn铁氧体磁性材料的研制。该材料是一种尖晶石多晶结构，以氧化物含量计算的主成份组成包括：Fe2O3为53.5～54.8mol％，MnO为38.5～44.5mol％，ZnO为1.5～7.5mol％；该材料还含有SiO2和CaO作为第一辅助成分，含有Nb2O5、Ta2O5、V2O5、ZrO2、HfO2其中的任意一种或两种组合作为第二辅助成分，含有TiO2、SnO2其中的一种或两种组合作为第三辅助成分，含有CoO作为第四辅助成分。

Description

高饱和磁感应强度高阻抗MnZn铁氧体磁性材料及制造方法
技术领域
本发明涉及一种磁性材料，尤其一种高饱和磁感应强度、高阻抗的Mn-Zn铁氧体磁性材料。
背景技术
随着开关电源技术的不断发展和日趋成熟，各个应用领域对开关电源的需求也不断增长，但是，开关电源存在严重的电磁干扰(EMI)问题。它不仅对电网造成污染，直接影响到其它用电电器的正常工作，而且作为辐射干扰闯入空间，对空间也造成电磁污染。为了减小、抑制和消除电磁干扰，国外如美国联邦通讯委员会(FCC)在1980年代初就制定了强制实施的控制电磁干扰的极限以及相应的标准(MIL-STD-461B等)。近几年，我国也在逐步等同采用或等效采用美国这方面的标准，并制定了我国的国家标准(GJB151-86等)，把电磁兼容问题也提到了议事日程上。一般来说，为了达到最佳的干扰滤除效果，希望吸收式抗EMI滤波器在干扰的中心频段具有最大的阻抗值，而滤波器阻抗的峰值频率点一般又与磁芯材料的截止频率成正比，即与磁芯材料的起始磁导率成反比。因此，为了满足滤除不同频段电磁干扰的要求，用于吸收式抗EMI滤波器的材料必须加以系列化。对于不同的抗EMI材料具有不同的阻抗峰值频率点，分别针对滤除不同频段的干扰。吸收式抗EMI滤波器按其具体用途可分为小信号滤波器、中间(intermediate)滤波器和电源滤波器三大类，电源滤波器为应用于开关电源中的共模扼流圈、电源线路扼流圈等等，在其场合下，需承受一定的偏置直流，因此要求材料的饱和磁感应强度高。
发明内容
本发明提供一种高饱和磁感应强度、高阻抗Mn-Zn铁氧体磁性材料的研制。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种高饱和磁感应强度、高阻抗Mn-Zn铁氧体磁性材料，其主相为尖晶石结构，主要组成及含量以氧化物计算为：
Fe2O3为52～56mol％；
ZnO为8.5～12.5mol％；
MnO为31.5～39.5mol％；
辅助成分为：CaO：400～800ppm，Nb2O5：100～400ppm，ZrO2：100～800ppm中的一种或组合。
作为优选，主要成分及含量以氧化物优化范围计算为Fe2O3为53～55mol％；ZnO为9.5～11.5mol％；MnO为33.5～37.5mol％。
作为优选，辅助成分及含量以氧化物优化范围计算为CaO：500～700ppm，Nb2O5：100～300ppm，ZrO2：200～600ppm中的一种或组合。
作为优选，所述的辅助成分及含量以氧化物计算为CaO：500～700ppm；添加CaO通过使此材料晶粒间晶界偏析，提高材料电阻率的目的；
作为优选，所述的辅助成分及含量以氧化物计算为Nb2O5：100～300ppm、ZrO2：200～600ppm；添加Nb2O5、ZrO2通过使此材料晶粒间晶界高电阻化，提高阻抗；
作为优选，所述Mn-Zn铁氧体磁性材料在μi、Bs及阻抗Z性能：
μi3800±25％；
Bs：25℃；50Hz：1194A/m≥545mT
    100℃；50Hz：1194A/m≥435mT
Z：25℃；1MHz≥20Ω
   100℃；10MHz≥40Ω
一种高饱和磁感应强度、高阻抗Mn-Zn铁氧体磁性材料的生产工艺，包括如下步骤：
1.配料：按主配方和辅配方以氧化物计的重量百分比进行配料，其中主配方为Fe2O3为52～56mol％；ZnO为8.5～12.5mol％；MnO为31.5～39.5mol％；辅配方为CaO：400～800ppm，Nb2O5：100～400ppm，ZrO2：100～800ppm中的一种或组合；
2.球磨：用V形混料器干式强混，混料的时间为0.5～1小时；
3.振磨：采用振磨机振磨，振磨时间0.4～1小时；
4.预烧：采用空气窑直接对粉料进行预烧，温度为900～1100℃，时间为1～5小时。
5.砂磨：采用循环式砂磨机进行砂磨，砂磨时间为0.5～4小时；其中料∶球∶水＝0.8～1.2∶0.8～1.2∶0.55～0.65；经砂磨后的粉料平均粒度为0.8～1.4um。
6.造粒成型：采用造粒机进行造粒，然后采用全自动干压机进行成型，其中造粒时入口温度控制在250～290℃，出口温度110～150℃，成型时毛坯密度控制在2.5～3.6g/cm3，尺寸公差控制在土0.1mm。
7.烧结：采用烧结炉进行烧结，并用N2保护烧结，烧结温度控制在1220～1420℃：烧结时间为2～6小时，然后在平衡气氛中冷却；
因此，本发明具有以下优点：
1.本发明解决了现有技术由于铁氧体中阴离子的存在而造成的磁性材料高频阻抗偏低，饱和磁感应强度低的缺点，提供一种高饱和磁感应强度、高阻抗Mn-Zn铁氧体磁性材料。
2.本发明所涉及的Mn-Zn铁氧体应用于抗电磁干扰(EMI)场合，制作成共模扼流圈、电源线路扼流圈等器件。
3.本发明所涉及的生产工艺具有生产成本低、工艺稳定、能制造出具有高饱和磁感应强度、高阻抗，具有优良的电磁特性的Mn-Zn铁氧体磁性材料。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
1.配料：按主配方和辅配方以氧化物计的重量百分比进行配料，其中主配方为Fe2O3为54.12mol％；ZnO为10.46mol％；MnO为35.42mol％；以主成分作为基础，辅配方为CaO：500ppm，Nb2O5：200ppm，ZrO2：400ppm。
2.球磨：用V形混料器干式强混，混料的时间为0.7小时。
3.振磨：采用振磨机振磨，振磨时间0.6小时。
4.预烧：采用空气窑直接对粉料进行预烧，温度为950℃，时间为2.5小时。
5.砂磨：采用循环式砂磨机进行砂磨，砂磨时间为2小时；其中料∶球∶水＝1∶1∶0.60；经砂磨后的粉料平均粒度为1.0～1.2μm。
6.造粒成型：采用造粒机进行造粒，然后采用全自动干压机进行成型，其中造粒时入口温度控制在270℃，出口温度130℃，成型时标准环毛坯密度控制在3.0g/cm3，尺寸公差控制在土0.1mm。
7.烧结：采用烧结炉进行烧结，并用N2保护烧结，烧结温度控制在1360℃：烧结时间为4小时，然后在平衡气氛中冷却。
将制备好的样环用HP4291A测试材料的磁导率，用SY8258测试材料的饱和磁感应强度Bs，HP4291B测试材料阻抗Z。
对比实施例1：
1.配料：按主配方和辅配方以氧化物计的重量百分比进行配料，其中主配方为Fe2O3为52.79mol％；ZnO为10.77mol％；MnO为36.44mol％；以主成分作为基础，辅配方为CaO：500ppm，Nb2O5：200ppm，ZrO2：400ppm。
2.球磨：用V形混料器干式强混，混料的时间为0.7小时；
3.振磨：采用振磨机振磨，振磨时间0.6小时；
4.预烧：采用空气窑直接对粉料进行预烧，温度为950℃，时间为2.5小时。
5.砂磨：采用循环式砂磨机进行砂磨，砂磨时间为2小时；其中料∶球∶水＝1∶1∶0.60；经砂磨后的粉料平均粒度为1.0～1.2μm。
6.造粒成型：采用造粒机进行造粒，然后采用全自动干压机进行成型，其中造粒时入口温度控制在270℃，出口温度130℃，成型时标准环毛坯密度控制在3.0g/cm3，尺寸公差控制在土0.1mm。
7.烧结：采用烧结炉进行烧结，并用N2保护烧结，烧结温度控制在1360℃：烧结时间为4小时，然后在平衡气氛中冷却；
将制备好的样环用HP4291A测试材料的磁导率，用SY8258测试材料的饱和磁感应强度Bs，HP4291B测试材料阻抗Z。
表1：实施例1和对比实施例1的磁性能的比较
Figure A20081016262600091
实施例2：
1.配料：按主配方和辅配方以氧化物计的重量百分比进行配料，其中主配方为Fe2O3为54.12mo1％；ZnO为10.46mol％；MnO为35.42mol％；以主成分作为基础，辅配方为CaO：500ppm，Nb2O5：200ppm，ZrO2：300ppm。
2.球磨：用V形混料器干式强混，混料的时间为0.7小时；
3.振磨：采用振磨机振磨，振磨时间0.6小时；
4.预烧：采用空气窑直接对粉料进行预烧，温度为950℃，时间为2.5小时。
5.砂磨：采用循环式砂磨机进行砂磨，砂磨时间为2小时；其中料∶球∶水＝1∶1∶0.60；经砂磨后的粉料平均粒度为1.0～1.2μm。
6.造粒成型：采用造粒机进行造粒，然后采用全自动干压机进行成型，其中造粒时入口温度控制在270℃，出口温度130℃，成型时标准环毛坯密度控制在3.0g/cm3，尺寸公差控制在土0.1mm。
7.烧结：采用烧结炉进行烧结，并用N2保护烧结，烧结温度控制在1360℃：烧结时间为4小时，然后在平衡气氛中冷却；
将制备好的样环用HP4291A测试材料的磁导率，用SY8258测试材料的饱和磁感应强度Bs，HP4291B测试材料阻抗Z。
实施例3：
1.配料：按主配方和辅配方以氧化物计的重量百分比进行配料，其中主配方为Fe2O3为54.12mol％；ZnO为10.46mol％；MnO为35.42mol％；以主成分作为基础，辅配方为CaO：500ppm，Nb2O5：200ppm，ZrO2：800ppm。
2.球磨：用V形混料器干式强混，混料的时间为0.7小时；
3.振磨：采用振磨机振磨，振磨时间0.6小时；
4.预烧：采用空气窑直接对粉料进行预烧，温度为950℃，时间为2.5小时。
5.砂磨：采用循环式砂磨机进行砂磨，砂磨时间为2小时；其中料∶球∶水＝1∶1∶0.60；经砂磨后的粉料平均粒度为1.0～1.2μm。
6.造粒成型：采用造粒机进行造粒，然后采用全自动干压机进行成型，其中造粒时入口温度控制在270℃，出口温度130℃，成型时标准环毛坯密度控制在3.0g/cm3，尺寸公差控制在土0.1mm。
7.烧结：采用烧结炉进行烧结，并用N2保护烧结，烧结温度控制在1360℃：烧结时间为4小时，然后在平衡气氛中冷却；
将制备好的样环用HP4291A测试材料的磁导率，用SY8258测试材料的饱和磁感应强度Bs，HP4291B测试材料阻抗Z。
实施例4：
1.配料：按主配方和辅配方以氧化物计的重量百分比进行配料，其中主配方为Fe2O3为54.12mol％；ZnO为10.46mol％；MnO为35.42mol％；以主成分作为基础，辅配方为CaO：500ppm，Nb2O5：200ppm，ZrO2：100ppm。
2.球磨：用V形混料器干式强混，混料的时间为0.7小时；
3.振磨：采用振磨机振磨，振磨时间0.6小时；
4.预烧：采用空气窑直接对粉料进行预烧，温度为950℃，时间为2.5小时。
5.砂磨：采用循环式砂磨机进行砂磨，砂磨时间为2小时；其中料∶球∶水＝1∶1∶0.60；经砂磨后的粉料平均粒度为1.0～1.2μm。
6.造粒成型：采用造粒机进行造粒，然后采用全自动干压机进行成型，其中造粒时入口温度控制在270℃，出口温度130℃，成型时标准环毛坯密度控制在3.0g/cm3，尺寸公差控制在土0.1mm。
7.烧结：采用烧结炉进行烧结，并用N2保护烧结，烧结温度控制在1360℃：烧结时间为4小时，然后在平衡气氛中冷却；
将制备好的样环用HP4291A测试材料的磁导率，用SY8258测试材料的饱和磁感应强度Bs，HP4291B测试材料阻抗Z。
表2：实施例2～实施例4性能
实施例5：
配料：按主配方和辅配方以氧化物计的重量百分比进行配料，其中主配方为Fe2O3为56mol％；ZnO为12.5mol％；MnO为31.5mol％；以主成分作为基础，辅配方为CaO：400ppm，Nb2O5：100ppm，ZrO2：600ppm。
实施例6：
配料：按主配方和辅配方以氧化物计的重量百分比进行配料，其中主配方为Fe2O3为56mol％；Zn0为8.5mol％；MnO为35.5mol％；以主成分作为基础，辅配方为CaO：400ppm，Nb2O5：400ppm，ZrO2：100ppm。
实施例7：
配料：按主配方和辅配方以氧化物计的重量百分比进行配料，其中主配方为Fe2O3为52mol％；ZnO为12.5mol％；MnO为35.5mol％；以主成分作为基础，辅配方为CaO：800ppm，Nb2O5：100ppm，ZrO2：800ppm。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种高饱和磁感应强度高阻抗的MnZn铁氧体磁性材料，其主相为尖晶石结构，其主成分及含量以氧化物计算包括：
Fe2O3为52～56mol％；
ZnO为8.5～12.5mol％；
MnO为31.5～39.5mol％。
2.根据权利要求1所述的高饱和磁感应强度高阻抗的MnZn铁氧体磁性材料，其特征在于，其辅助成分以主成分作为基础计算包括：CaO：400～800ppm，Nb2O5：100～400ppm和ZrO2：100～800ppm。
3.一种权利要求1或2所述的高饱和磁感应强度高阻抗的MnZn铁氧体磁性材料，其步骤包括：
A)配料：按主配方和辅配方以氧化物计的重量百分比进行配料，其中主配方为Fe2O3为52～56mol％；ZnO为8.5～12.5mol％；MnO为31.5～39.5mol％；辅配方为CaO：400～800ppm，Nb2O5：100～400ppm，ZrO2：100～800ppm中的一种或组合；
B)球磨：用V形混料器干式强混，混料的时间为0.5～1小时；
C)振磨：采用振磨机振磨，振磨时间0.4～1小时；
D)预烧：采用空气窑直接对粉料进行预烧，温度为900～1100℃，时间为1～5小时；
E)砂磨：采用循环式砂磨机进行砂磨，砂磨时间为0.5～4小时；其中料∶球∶水＝0.8～1.2∶0.8～1.2∶0.55～0.65；经砂磨后的粉料平均粒度为0.8～1.4μm；
F)造粒成型：喷雾造粒，然后干压成型，其中造粒时入口温度控制在250～290℃，出口温度110～150℃，成型时毛坯密度在2.5～3.6g/cm3；
G)烧结：采用烧结炉进行烧结，并用N2保护烧结，烧结温度控制在1220～1420℃：烧结时间为2～6小时，然后在平衡气氛中冷却。
CN2008101626267A 2008-11-27 2008-11-27 高饱和磁感应强度高阻抗MnZn铁氧体磁性材料及制造方法 Active CN101552067B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101626267A CN101552067B (zh) 2008-11-27 2008-11-27 高饱和磁感应强度高阻抗MnZn铁氧体磁性材料及制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101626267A CN101552067B (zh) 2008-11-27 2008-11-27 高饱和磁感应强度高阻抗MnZn铁氧体磁性材料及制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101552067A true CN101552067A (zh) 2009-10-07
CN101552067B CN101552067B (zh) 2012-04-11

Family

ID=41156252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101626267A Active CN101552067B (zh) 2008-11-27 2008-11-27 高饱和磁感应强度高阻抗MnZn铁氧体磁性材料及制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101552067B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105645945A (zh) * 2016-01-07 2016-06-08 天通控股股份有限公司 高频锰锌铁氧体材料
CN106396660A (zh) * 2016-08-29 2017-02-15 天长市中德电子有限公司 一种热稳定性好MnZn软磁铁氧体材料
CN107540360A (zh) * 2016-06-25 2018-01-05 临沂春光磁业有限公司 一种具有高饱和磁感应强度、高直流叠加的铁氧体材料
CN107586125A (zh) * 2016-07-08 2018-01-16 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 一种适用于ih电磁加热的磁条材料及其制备方法和电磁加热线圈盘用磁条及电磁炉

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1865188A (zh) * 2005-07-04 2006-11-22 横店集团东磁有限公司 一种低损耗、高饱和磁感应强度的Mn－Zn铁氧体磁性材料

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105645945A (zh) * 2016-01-07 2016-06-08 天通控股股份有限公司 高频锰锌铁氧体材料
CN107540360A (zh) * 2016-06-25 2018-01-05 临沂春光磁业有限公司 一种具有高饱和磁感应强度、高直流叠加的铁氧体材料
CN107540360B (zh) * 2016-06-25 2020-12-04 临沂春光磁业有限公司 一种具有高饱和磁感应强度、高直流叠加的铁氧体材料
CN107586125A (zh) * 2016-07-08 2018-01-16 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 一种适用于ih电磁加热的磁条材料及其制备方法和电磁加热线圈盘用磁条及电磁炉
CN107586125B (zh) * 2016-07-08 2020-08-04 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 一种适用于ih电磁加热的磁条材料及其制备方法和电磁加热线圈盘用磁条及电磁炉
CN106396660A (zh) * 2016-08-29 2017-02-15 天长市中德电子有限公司 一种热稳定性好MnZn软磁铁氧体材料

Also Published As

Publication number Publication date
CN101552067B (zh) 2012-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107311637B (zh) 一种基于核壳结构晶粒制备低功率损耗锰锌铁氧体的方法
CN107555984B (zh) 一种高频宽温低损耗MnZn铁氧体的烧结过程气氛控制方法
CN102603279B (zh) 一种高强度高Bs镍锌铁氧体及其制备方法
CN101807463B (zh) 一种兼有高起始磁导率和低损耗的MnZn铁氧体材料及其制备方法
CN102693803B (zh) 一种宽温低损耗MnZn功率铁氧体及其制备方法
JP3108803B2 (ja) Ｍｎ−Ｚｎフェライト
CN102690110A (zh) 一种低温共烧用镍铜锌软磁铁氧体材料及其制备方法
CN102603280B (zh) 一种起始磁导率为70的高q值镍锌铁氧体及其制备方法
KR20090061555A (ko) 일종의 니켈 동 아연 페라이트 및 그 제조방법
CN103058643A (zh) 宽温高叠加低功耗Mn-Zn软磁铁氧体材料及制备方法
CN102211929A (zh) 一种低温烧结高磁导率NiCuZn铁氧体材料
CN107352993A (zh) 一种高频锰锌软磁铁氧体材料及其制备方法
CN105198395A (zh) 一种耐热冲击功率镍锌铁氧体及其制备方法
CN103833346A (zh) 一种宽频MnZn铁氧体材料及其制备工艺
CN101552067B (zh) 高饱和磁感应强度高阻抗MnZn铁氧体磁性材料及制造方法
CN101169996A (zh) 一种应用于超高温条件低功耗Mn-Zn铁氧体磁性材料及其制备方法
CN102690111B (zh) 一种低温共烧用镍铜锌软磁铁氧体材料及其制备方法
CN112479699A (zh) 一种低损耗纳米铁氧体磁性材料及其制备方法
JP3108804B2 (ja) Ｍｎ−Ｚｎフェライト
JP6314758B2 (ja) ＭｎＺｎ系フェライト、及びＭｎＺｎ系フェライト大型コア
CN103332927A (zh) 一种具有宽温高磁导率特性的Mn-Zn铁氧体
JPH0845725A (ja) 低損失酸化物磁性材料
WO2012151714A1 (zh) 一种高磁导率NiCuZn铁氧体材料
JPH09180925A (ja) Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト
CN1686930A (zh) 高叠加性能锰锌系铁氧体及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant