CN101968983A - 高阻抗宽频软磁铁氧体材料、磁环及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高阻抗宽频软磁铁氧体材料、磁环及其制备工艺。所述高阻抗宽频软磁铁氧体材料，是用重量比为Fe2O3 63～65、NiO 8～10、ZnO 21.5～23、CuO 3～5、Co2O3 0.5～1.0的原料制成；用该材料及其工艺制成的高阻抗宽频电感器磁环，其技术性能达到或超过了日本TDK公司同类产品的水平，经测试，低频端(10MHz)阻抗≥100Ω，与日本TDK公司产品相当；高频端(500MHz)阻超过300Ω，且从150MHz起，阻抗就大于日本TDK公司产品。

Description

高阻抗宽频软磁铁氧体材料、磁环及其制备工艺 
技术领域
本发明涉及软磁铁氧体材料，具体涉及一种高阻抗宽频软磁铁氧体材料、磁环及其制备工艺。 
背景技术
软磁铁氧体材料以其优越的电磁性能在电子、通信等领域应用广泛，可以根据器件的用途，通过调整软磁铁氧体材料的配方和制备工艺来满足器件的特殊性能要求。例如，网络滤波器、变压器要求磁环材料的频率范围宽、阻抗大，目前，世界公认日本TDK公司生产的软磁铁氧体材料性能最好，其频率范围为10-500MHz，低频端(10MHz)阻抗≥100Ω，高频端(500MHz)阻抗近300Ω。但该公司只是出口产品，技术对外保密，我国进口价超过6万元人民币/吨，价格昂贵，尽管有不少国内企业在自主研发这种材料，但性能始终达不到日本TDK的水平，主要是低频段的阻抗太低，10MHz的阻抗总是小于100Ω，使应用受到了极大限制。 
发明内容
本发明的目的，是自主研发一种技术性能可与日本TDK公司媲美的软磁铁氧体材料，以及用这种材料制造的磁环和该磁环的制备工艺，从而替代进口，降低国产网络滤波器、变压器的成本。 
本发明的技术解决方案是： 
一种高阻抗宽频软磁铁氧体材料，用如下重量比的原料制成： 
Fe2O3  63～65；NiO     8～10；    ZnO 22～24； 
CuO    3～5；  Co2O3   0.5～1.0。 
一种高阻抗宽频电感器磁环，用上述软磁铁氧体材料制成。 
所述电感器磁环是滤波器磁环或变压器磁环。 
上述高阻抗宽频电感器磁环的制备工艺，包括步骤： 
1).按配方称取各原料，加入球磨罐混合球磨，工艺条件按重量比钢球∶原料∶去离子水＝3∶1∶1控制，球磨时间4～7小时，出料后烘干； 
2).将粉料在950～1050℃温度下预烧4～5小时； 
3).将预烧后的粉料再次加入球磨罐球磨，工艺条件按重量比钢球∶原料∶去离子水＝3∶1∶0.7～0.9控制，球磨时间18～20小时，出料后烘干； 
4).将粉料按传统陶瓷工艺制成电感器磁环，在空气中烧结5-6小时，烧结温度控制在1060～1100℃范围内。 
本发明的技术效果： 
通过采用上述配方和工艺制得的电感器磁环，其技术性能达到或超过了日本TDK公司同类产品的水平，其技术关键是加入了掺杂剂Co2O3，提高了材料的阻抗特性。经测试，低频端(10MHz)阻抗≥100Ω，与日本TDK公司产品相当；高频端(500MHz)阻超过300Ω，且从150MHz起，阻抗就大于日本TDK公司产品。请见下表1本产品与日本TDK公司产品的频率阻抗特性对比曲线。 
表1 
  厂商   编号   几何尺寸   10   30   60   100   150   200   350   500
  本申请磁材   1   Φ2.54×1.27×1.27   100   149   188   218   239   253   283   314
  日本TDK磁材   2   Φ2.54×1.27×1.27   108   163   200   221   234   242   263   288
本产品的市场销售价低于5万元人民币/吨，可替代进口，降低国产电感器的成本。
附图说明
图1是本发明产品与日本TDK公司产品的Z/f阻抗频率特性对比曲线图。 
具体实施方式
 本产品(滤波器磁环或变压器磁环)的制备步骤是： 
 一、配料 
 按如下重量配比配料 
  Fe2O3   NiO   ZnO   CuO   Co2O3
 实例1   63   8   21.5   3   0.5
 实例2   64   9   22.3   3.5   0.7
 实例3   65   10   21.7   4   0.8
 实例4   64   8.5   22.6   4.5   0.9
 实例5   63   9.5   23   5   1.0
二、球磨和预烧磁粉 
将上述实例的原料送入球磨罐，混合球磨，工艺条件按重量比钢球∶原料∶去离子水＝3∶1∶1控制，球磨时间5～6小时，出料后烘干。 
将粉料在1000℃左右温度下预烧4～5小时。 
将预烧后的粉料再次加入球磨罐球磨，工艺条件按重量比钢球∶原料∶去离子水＝3∶1∶0.7～0.9控制，球磨时间19～20小时，出料后烘干。 
三、烧结磁环 
将粉料按传统陶瓷工艺制成电感器磁环，在空气中烧结5～6小时，烧结温度控制在1060～1100℃范围内。 

Claims (4)

1.一种高阻抗宽频软磁铁氧体材料，用如下重量比的原料制成：
Fe2O3 63～65；NiO 8～10；ZnO 21.5～23；CuO 3～5；Co2O3 0.5～1.0。
2.一种高阻抗宽频电感器磁环，其特征在于：用权利要求1所述软磁铁氧体材料制成。
3.根据权利要求2所述的高阻抗宽频电感器磁环，其特征在于：所述电感器磁环是滤波器磁环或变压器磁环。
4.权利要求3所述高阻抗宽频电感器磁环的制备工艺，其特征在于：该制备工艺包括如下步骤：
1).按配方称取各原料，加入球磨罐混合球磨，工艺条件按重量比钢球∶原料∶去离子水＝3∶1∶1控制，球磨时间4～7小时，出料后烘干；
2).将粉料在950～1050℃温度下预烧4～5小时；
3).将预烧后的粉料再次加入球磨罐球磨，工艺条件按重量比钢球∶原料∶去离子水＝3∶1∶0.7～0.9控制，球磨时间18～20小时，出料后烘干；
4).将粉料按传统陶瓷工艺制成电感器磁环，在空气中烧结5～6小时，烧结温度控制在1060～1100℃范围内。
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