CN101863657B

CN101863657B - 宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料及其制备方法

Info

Publication number: CN101863657B
Application number: CN2010102069179A
Authority: CN
Inventors: 毕建国; 王朝明; 严正信; 金鑫
Original assignee: Hengdian Group DMEGC Magnetics Co Ltd
Current assignee: Hengdian Group DMEGC Magnetics Co Ltd
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2030-06-23
Also published as: CN101863657A

Abstract

本发明属于软磁铁氧体领域，具体涉及Mn-Zn铁氧体材料，提供一种在宽广温度范围高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其由主成份和辅助成份制备获得，所述主成份组成为：氧化铁为51-56mol%、氧化锌为16-26mol%、其余为氧化锰；按主成份总重量计的辅助成份包括：氧化钙50-500ppm；氧化铋50-1000ppm、氧化钼50-800ppm、氧化钒50-800ppm或氧化铟50-800ppm中的一种或多种组合。优选方案还包括添加辅助成份氧化锆、氧化钛、氧化钴或氧化铌中的一种或多种组合。本发明的Mn-Zn铁氧体材料按照常规干法生产工艺制备，具有在-60℃~130℃温区的初始磁导率μi为5000以上的特点，可以满足低温下电子器件对高磁导率磁心的要求。

Description

宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料及其制备方法

技术领域

本发明属于软磁高磁导率领域，具体涉及一种在宽广温度范围(即-60℃~130℃)具备高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

Mn-Zn铁氧体软磁材料具有高的初始磁导率、良好的频率特性、低的损耗等优点而受到广泛重视和应用。Mn-Zn铁氧体材料大量制造成变压器磁芯、噪音过滤器、局域网隔离变压器和数字网络变压器磁芯。磁芯主要应用到宽带和脉冲变压器，扼流圈及DSL变压器。

近年来，全球气候异常，经常出现温度极低的天气。比如，2010年1月俄罗斯远东地区气温大幅度下降，最低达到-55℃。这种气候对高磁导率磁心的使用温度提出了更高的要求，即要求磁芯能够在极低气温下仍能保持较高的磁导率。

常规的高初始磁导率的Mn-Zn软磁铁氧体材料，初始磁导率μi仅能满足室温及室温以上温度范围，随着温度的降低，磁导率快速下降。例如常规μi=10000的材料，25℃在10000左右，-20℃在4000以下，-40℃在2000以下，-60℃在1000以下。这类材料不能满足器件在低温下使用对磁心的要求。要保证在低温下器件仍能正常工作，这就要求器件的核心部件磁心能保持和室温一致的磁导率。另一方面，从器件小型化发展的要求，要求Mn-Zn软磁铁氧体具有高的初始磁导率μi。

现有技术涉及的有温度要求的高磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，主要关注温度范围为[-20℃~100℃]或者[25℃~150℃]，这和本发明关注[-60℃~130℃]有很大的区别。

现有技术提供的高磁导材料的技术手段通常是采用调整氧化铁、氧化锌和氧化锰的比例，和改变二次添加的氧化物。例如，公开号为CN1219159A的中国发明专利提供的一种锰锌系铁氧体，其在频率10kHz时，[-20℃~20℃]温度范围的磁导率达到8500以上；在频率10kHz时，[20℃~100℃]温度范围的磁导率达到10000，但其磁导率温度范围仍然不能适应低温应用的要求。又比如，公开号为CN1400192A的中国发明申请提供的一种锰锌系铁氧体，虽然其1k~150KHz频率范围并且[-20℃~100℃]温度范围的磁导率达到12000以上，但其磁导率温度范围仍然不能适应低温应用的要求。查阅国内外文献资料，没有发现有关宽广温度范围(即[-60℃~130℃])高初始磁导率Mn-Zn铁氧体的报道。

发明内容

针对以往高磁导率铁氧体材料，在低温度范围，特别是[-60℃ ~ - 20℃ ]范围，磁导率低下造成器件失效的问题。为使获得的Mn-Zn铁氧体材料即可以满足电子信息等领域对器件小型化、薄型化和高度可靠性的要求，又可以保证低温下器件仍能正常工作，满足低温下电子器件对高磁导率磁心的要求。发明人从材料配方(主成分及辅助成分)角度出发，通过大量实验研究及生产批量验证，旨在提供一种在宽广温度范围（-60℃~130℃）具备高初始磁导率（初始磁导率大于5000）的Mn-Zn铁氧体材料。同时，本发明还提供所述铁氧体的制备方法，以使制备方法具有过程简单、能耗低和原材料适应性强等优点。

为实现本发明的目的，发明人提供下述技术方案：

一种宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其由主成分和辅助成分制备获得，其中，所述主成分组成为：氧化铁为51-56mol%、氧化锌为16-26mol%、其余为氧化锰；按主成分总重量计的辅助成分包括：氧化钙50-500ppm与氧化铋50-1000ppm、氧化钼50-800ppm、氧化钒50-800ppm、氧化铟50-800ppm中的至少一种组合。

上述提供的为本发明基础技术方案，研究发现：氧化铁不在51-56mol%范围内的配方，所获得的Mn-Zn铁氧体其在[-60℃~130℃]温区，初始磁导率无法满足大于5000这个条件；氧化锌不在16-26mol%范围内的配方，所获得的Mn-Zn铁氧体其在[-60℃~130℃]温区，初始磁导率亦无法满足大于5000这个条件。为获得可应用的宽温材料，氧化钙为必有的添加物；氧化铋、氧化钼、氧化钒、氧化铟仅需其中一种即可，当然多种组合恰当，性能会更优良。

研究发现，上述基础技术方案中，辅助成分必须包括氧化钙，但当氧化钙添加量小于50ppm，所获得的Mn-Zn铁氧体因损坏过大，无法使用；当氧化钙添加量超过500ppm或者添加氧化铋(或氧化钼、氧化钒、氧化铟)的量小于50ppm，所获得的Mn-Zn铁氧体因晶粒过小，其在[-60℃~130℃]温区，初始磁导率无法满足大于5000这个条件；当氧化铋添加量超过1000ppm，或者氧化钼添加量超过800ppm，或者氧化钒添加量超过800ppm，或者氧化铟添加量超过800ppm，所得Mn-Zn铁氧体因出现晶粒异常生长，其在[-60℃~130℃]温区，初始磁导率μi亦无法满足大于5000这个条件。

试验表明，按照上述基础方案提供的配方，本发明提供的Mn-Zn铁氧体在[-60℃~130℃]温区，初始磁导率μi在5000以上。

作为优选方案，根据本发明所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其中，上述基础技术方案的辅助成分中：氧化钙之外的其他辅助成分的总含量在200~1000ppm。倘若总含量低于200ppm，则磁心晶粒偏小，导致磁导率低下；总含量超过1000ppm，在烧结过程中，磁心晶粒会出现异常生在，导致磁心磁性能劣化。

作为优选方案，根据本发明所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其主成分组成为：氧化铁为52-55mol%、氧化锌为18-25mol%、其余为氧化锰；按主成分总重量计的辅助成分包括：氧化钙50-400ppm与氧化铋50-500ppm、氧化钼50-500ppm、氧化钒50-600ppm或氧化铟50-500ppm中的至少一种组合，不包括氧化钙的其他辅助成分总含量在200~1000ppm之间。实验研究发现，对基础技术方案进一步优化，即对主成分的比例和辅助成分的含量控制的更加严格的话，可以进一步优化材料的性能，Mn-Zn铁氧体在[-60℃~130℃]温区，初始磁导率μi在8000以上。

作为优选方案，根据本发明所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其中，所述主成分组成为：氧化铁为51-56mol%、氧化锌为16-26mol%、其余为氧化锰；按主成分总重量计的辅助成分包括：氧化钙50-500ppm与氧化铋50-1000ppm、氧化钼50-800ppm、氧化钒50-800ppm或氧化铟50-800ppm中的至少一种组合，不包括氧化钙的其他辅助成分总含量在200~1000ppm之间；另外，所述的辅助成分还包括氧化锆0-400ppm、氧化钛0-500ppm、氧化钴0-500ppm或氧化铌0-300ppm中的一种或多种组合，这些辅助成分的总含量在50~500ppm之间。

作为更优选的方案，根据本发明所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其主成分组成为：氧化铁为52-55mol%、氧化锌为18-25mol%、其余为氧化锰；按主成分总重量计的辅助成分包括：氧化钙50-400ppm与氧化铋50-500ppm、氧化钼50-500ppm、氧化钒50-600ppm或氧化铟50-500ppm中的至少一种组合，不包括氧化钙的其他辅助成分的总含量在200~1000ppm之间；还包括辅助成分氧化锆0-400ppm、氧化钛0-500ppm、氧化钴0-500ppm或氧化铌0-300ppm中的一种或多种组合，这些辅助成分总含量在50~500ppm之间。

实验研究及批量生产发现，本发明的技术方案中，同时添加其他辅助成分氧化锆0-400ppm、氧化钛0-500ppm、氧化钴0-500ppm或氧化铌0-300ppm中的一种或多种组合，总含量在50~500ppm之间。可以获得更优良的电磁特性。比如，在较宽的频率范围内磁导率保持不下降的特性；或者提升整个[-60℃~130℃]温区的初始磁导率；或者使得[-60℃~130℃]温度，初始磁导率变化更平缓的特点。

如图2、图3、图4及图5所示，本发明优选方案与基础方案相比，其材料具备更优的性能。从图2可以看出，对主成分的比例和辅助成分的含量控制的更加严格的话，可以进一步优化材料的性能，实施例5的Mn-Zn铁氧体在[-60℃~130℃]温区，初始磁导率在8000以上。从图3可以看出，添加辅助成分氧化锆，可以优化磁导率的频率特性，使得材料具有更广阔的应用范围。从图4可以看出，添加辅助成分氧化铌，可以提升材料的磁导率，使得材料进一步优化。从图5可以看出，添加辅助成分氧化钴或氧化钛，可以使得材料的磁导率随温度变化更加平缓。

本发明还提供上述宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料的制备方法，包括：

首先将主成分于球磨机中混合，得到的混合料于750-1050℃预烧0.5-4个小时，得到的预烧料中加入辅助成分后进行砂磨处理，接着喷雾造粒，得到的粉料压制成型后在氮气保护下进行二次烧结，得到所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料。可以看出，采用本发明配方制备锰锌铁氧体材料，通过本领域常规的干法工艺即可实现产品的制备。

作为优选方案，根据本发明所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料的制备方法，其中，所述的二次烧结的工艺参数为：烧结温度为1300-1400℃，烧结时间为2-14个小时。

作为优选方案，根据本发明所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料的制备方法，其中，所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料在-60℃~130℃条件下，其初始磁导率为5000以上。更优选的方案是，所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料在-60℃~130℃条件下，其初始磁导率为8000以上。

本发明具有以下优点：

发明人从材料配方(主成分及辅助成分)角度出发，通过大量实验研究及生产批量验证，通过原料的合理配比，提供了一种宽广温度范围具备高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料。本发明提供的Mn-Zn铁氧体材料在[-60℃~130℃]温区，初始磁导率μi可达5000以上。而优选技术方案提供的Mn-Zn铁氧体材料在[-60℃~130℃]温区，初始磁导率μi更是可达8000以上。本发明的Mn-Zn铁氧体材料即可以满足电子信息等领域对器件小型化、薄型化和高度可靠性的要求，又可以保证低温下器件仍能正常工作，大大拓展了锰锌铁氧体的应用范围。

本发明的制备方法采用的是本领域的常规的干法生产工艺，采用常规设备即可生产，因此，制备方法具有过程简单、能耗低、原材料适应性强的优点。

术语说明：本发明出现的μi都是指初始磁导率。初始磁导率是指在弱外场下，所测得的磁性材料的磁导率。大多数情况下，软磁材料所述磁导率均为初始磁导率。本发明中提到的初始磁导率或磁导率是具备同样含义的术语。

附图说明

图1是本发明材料和两个常规高磁导率材料的磁导率μi和温度T曲线图；

其中，

是常规高磁导率材料，即比较例1的材料；

是常规高导宽温材料,即比较例2的材料；

是本发明高磁导率材料，即实施例1的材料。

从图1可以看出：比较例1的常规高磁导率材料注重室温及室温以上的磁导率；比较例2的常规高磁导率宽温材料，磁导率兼顾到了-20℃和25℃，但居里温度不到120℃。常规材料在低温区，特别是[-60℃~-40℃]温区，磁导率偏低，造成此时器件无法正常工作，而本发明实施例1的材料在[-60℃~130℃]温区，磁导率μi都在5000以上，能够保证器件正常工作。

图2是本发明实施例1与实施例5的磁导率与温度曲线图；其中，

是实施例1材料；

是实施例5的材料。

从图2可以看出，对主成分的比例和辅助成分的含量控制的更加严格的话，可以进一步优化材料的性能，实施例5的Mn-Zn铁氧体在[-60℃~130℃]温区，初始磁导率在8000以上。

图3是本发明实施例1与实施例6的磁导率与频率曲线图；其中，是实施例1材料；

是实施例6的材料。

从图3可以看出，添加辅助成分氧化锆，可以优化磁导率的频率特性，使得材料具有更广阔的应用范围。

图4是本发明实施例1与实施例7的磁导率与温度曲线图；其中，是实施例1材料；

是实施例7的材料。

从图4可以看出，添加辅助成分氧化铌，可以提升材料的磁导率，使得材料进一步优化。

图5是本发明实施例1与实施例8、实施例9的磁导率与温度曲线图；其中，

是实施例1材料；

是实施例8的材料；

是实施例9的材料。

从图5可以看出，添加辅助成分氧化钴或氧化钛，可以使得材料的磁导率随温度变化更加平缓。

具体实施方式

下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1：

把配比为Fe₂O₃51.5mol%、ZnO 17.5mol%、MnO 31.0mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在750℃预烧4个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(450ppm)、Bi₂O₃(950ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下1380℃保温8个小时，即可得到所要磁心。样品编号为1。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。实施例1产品的磁导率μi和温度T曲线图如图1、图2、图3、图4或图5所示。

实施例2：

把配比为Fe₂O₃55.5mol%、ZnO 17.5mol%、MnO 27.0mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在950℃预烧1.5个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(450ppm)和MoO₃(750ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下1320℃保温14个小时，即可得到所要磁心。样品编号为2。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。

实施例3：

把配比为Fe₂O₃51.5mol%、ZnO 25.5mol%、MnO 23.0mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在1000℃预烧1个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(50ppm)和V₂O₅(750ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下1400℃保温4个小时，即可得到所要磁心。样品编号为3。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。

实施例4：

把配比为Fe₂O₃55.5mol%、ZnO 25.5mol%、MnO 19.0mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在1050℃预烧0.5个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(50ppm)、Bi₂O₃(50ppm)、In₂O₃(50ppm)、MoO₃(50ppm)和V₂O₅ (50ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下1320℃保温14个小时，即可得到所要磁心。样品编号为4。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。

实施例5

把配比为Fe₂O₃53.0mol%、ZnO 22.6mol%、MnO 24.4mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在850℃预烧2个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(50ppm)、Bi₂O₃(350ppm)、MoO₃(250ppm)和V₂O₅ (150ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下1300℃保温14个小时，即可得到所要磁心。样品编号为5。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。实施例5产品的磁导率μi和温度T曲线图如图2所示。

实施例6

把配比为Fe₂O₃55.5mol%、ZnO 25.0mol%、MnO 19.5mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在900℃预烧3个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(50ppm)、MoO₃ (450ppm)和ZrO₂(100ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下1300℃保温14个小时，即可得到所要磁心。样品编号为6。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。实施例6产品的磁导率μi和温度T曲线图如图3所示。

实施例7

把配比为Fe₂O₃52.5mol%、ZnO 22.5mol%、MnO 25.0mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在1050℃预烧0.5个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(250ppm)、Bi₂O₃(150ppm)、MoO₃(250ppm) 和Nb₂O₅(150ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下1400℃保温2个小时，即可得到所要磁心。样品编号为7。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。实施例7产品的磁导率μi和温度T曲线图如图4所示。

实施例8

把配比为Fe₂O₃53.5mol%、ZnO 23.5mol%、MnO 23.0mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在750℃预烧4个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(150ppm)、Bi₂O₃(350ppm)、V₂O₅(250ppm)和Co₂O₃(150ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下1390℃保温2个小时，即可得到所要磁心。样品编号为8。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。实施例8产品的磁导率μi和温度T曲线图如图5所示。

实施例9

把配比为Fe₂O₃53.0mol%、ZnO 23.5mol%、MnO 23.5mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在850℃预烧2个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(350ppm)、Bi₂O₃(550ppm)、V₂O₅(250ppm)和TiO₂(150ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下1370℃保温6个小时，即可得到所要磁心。样品编号为9。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。实施例9产品的磁导率μi和温度T曲线图如图5所示。

比较例1

把配比为Fe₂O₃52.5mol%、ZnO 22.5mol%、MnO 25.0mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在850℃预烧2个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(250ppm)、Bi₂O₃(1050ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下烧结。样品编号为10。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。比较例1产品的磁导率μi和温度T曲线图如图1所示。

比较例2

把配比为Fe₂O₃50.5mol%、ZnO 24.5mol%、MnO 25.0mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在850℃预烧2个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(150ppm)、Bi₂O₃(350ppm)、In₂O₃ (200ppm)和MoO₃(250ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下烧结。样品编号为11。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。比较例2产品的磁导率μi和温度T曲线图如图1所示。

比较例3

把配比为Fe₂O₃50.5mol%、ZnO 25.5mol%、MnO 24.0mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在850℃预烧2个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(250ppm)、Bi₂O₃(350ppm)和MoO₃(450ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下烧结。样品编号为12。每组的测试数据取10只样品计算平均值，结果如表1所示。

比较例4

把配比为Fe₂O₃51.5mol%、ZnO 15.5mol%、MnO 33.0mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在850℃预烧2个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(450ppm)和MoO₃(750ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下烧结。样品编号为13。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。

比较例5

把配比为Fe₂O₃54.5mol%、ZnO 20.5mol%、MnO 25.0mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在850℃预烧2个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(50ppm)、MoO₃(550ppm)和Bi₂O₃(500ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下烧结。样品编号为14。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。

比较例6

把配比为Fe₂O₃55.5mol%、ZnO 19.5mol%、MnO 25.0mol%的三种主成分材料称量好，球磨机中混合，然后在850℃预烧2个小时，加入按三种主成分总重量计的辅助成分CaO(50ppm)、Bi₂O₃(550ppm)和Nb₂O₅(350ppm)，通过2个小时的砂磨，然后喷雾造粒，得到铁氧体粉料。用全自动干压机将粉料压制成H25×15×10的毛坯样品，100只分成5组，在氮气保护下烧结。样品编号为15。每组的测试数据取10只样品计算平均值，磁导率μi检测结果如表1所示。

由表1可见，本发明的锰锌铁氧体产品具有宽广温度范围(即[-60℃~130℃])高初始磁导率的特性。

比较例1-4表明，主成分或辅助成分的比例未落入本发明基础技术方案范围内的，其在[-60℃~130℃]温区初始磁导率达不到本发明的要求；比较例5-6表明，辅助成分的比例不在优化技术方案范围内的，其获得的材料性能也会劣化。

上述优选实施例只是用于说明和解释本发明的内容，并不构成对本发明内容的限制。尽管发明人已经对本发明做了较为详细地列举，但是，本领域的技术人员根据发明内容部分和实施例所揭示的内容，能对所描述的具体实施例做各种各样的修改或/和补充或采用类似的方式来替代是显然的，并能实现本发明的技术效果，因此，此处不再一一赘述。本发明中出现的术语用于对本发明技术方案的阐述和理解，并不构成对本发明的限制。

Claims

1.一种宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其特征在于，所述的铁氧体材料由主成分和辅助成分制备获得，其中：

所述主成分组成为：氧化铁为51-56mol%、氧化锌为16-26mol%、其余为氧化锰；按主成分总重量计的辅助成分包括：氧化钙50-500ppm与氧化铋50-1000ppm以及氧化钼50-800ppm、氧化钒50-800ppm或氧化铟50-800ppm中的至少一种，

所述的制备方法包括：

首先将主成分于球磨机中混合，得到的混合料于750-1050℃预烧0.5-4个小时，得到的预烧料中加入辅助成分后进行砂磨处理，接着喷雾造粒，得到的粉料压制成型后在氮气保护下进行二次烧结，得到所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料；

所述的二次烧结的工艺参数为：烧结温度为1300-1400℃，烧结时间为2-14个小时；

所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料在-60℃~130℃条件下，其初始磁导率为5000以上。

2.根据权利要求1所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其特征在于，所述的辅助成分中：氧化钙之外的辅助成分的总含量在200~1000ppm之间。

3.根据权利要求1所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其特征在于，所述的主成分组成为：氧化铁为52-55mol%、氧化锌为18-25mol%、其余为氧化锰；按主成分总重量计的辅助成分包括：氧化钙50-400ppm与氧化铋50-500ppm、氧化钼50-500ppm、氧化钒50-600ppm或氧化铟50-500ppm中的至少一种的组合，氧化钙之外的辅助成分的总含量在200~1000ppm之间。

4.根据权利要求1或3所述的宽温高初始磁导率的Mn-Zn铁氧体材料，其特征在于，所述的辅助成分还包括氧化锆0-400ppm、氧化钛0-500ppm、氧化钴0-500ppm或氧化铌0-300ppm中的一种或多种组合，总含量在50~500ppm之间。