CN102108022A - 一种具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料及其制备方法 - Google Patents

一种具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料，所述材料由主成分和添加剂组成，其中主成分的组成配方为：68～72wt％ Fe2O3、11～15wt％ ZnO、余量为Mn3O4；添加剂的组成配方为：0.015～0.05wt％CaCO3、0.1～0.4wt％ Co2O3、0.001～0.005wt％ SiO2、0.02～0.07wt％V2O5、0.02～0.07wt％ Nb2O5、0.05～0.1wt％ TiO2及0.02～0.07wt％ SnO2，添加剂配方中的各组成的质量百分比是相对主成份的总质量计算而得。本发明的锰锌软磁铁氧体材料不仅具有低损耗、高Bs，且在-40～+100℃范围内具有较低的温度系数，可应用于较大温差环境下使用的通讯变压器、节能灯等电子产品。

Description

一种具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料及其制备方法
技术领域
本发明是涉及一种锰锌软磁铁氧体材料，具体说，是涉及一种不仅具有低损耗、高饱和磁感应强度，而且具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料。
背景技术
随着全球能源危机日渐显现，人们的节能意识也越来越高。本着节约能源，降低成本的企业也意识到节能与企业的发展是分不开的。现在，各国政府都在大力提倡使用节能环保产品，实行政府节能补贴，扶持节能产业，其中很重要的一块就是推广节能灯的使用。目前，我国节能灯的普及率只有1.5％，与节能减排的目标差距巨大。由于节能灯具的主要核心部件是软磁铁氧体材料，而新一代的节能灯对于软磁铁氧体的需求量极大，因此，绿色照明工程对软磁铁氧体有巨大的带动作用。
现在，节能灯使用的环境温度一般为-10℃～40℃，但对于我国广大地域，乃至全球范围来说，其使用的局限性还是相当大。随着通讯网络的扩展，通讯设备工作环境也日趋恶劣，常常在低温和高温交替的环境下运行，这就要求开发能在更宽环境温度范围下使用的产品，同时产品要具有良好的稳定性。
综上所述，随着节能灯技术的发展和通讯网络的扩展，要求作为电源变压器或滤波器的软磁铁氧体材料必须具有适中的磁导率、高的饱和磁感应强度、低的损耗，在很宽的温度范围(-40℃～+100℃)内，具有较好的磁导率稳定性，但降低材料在宽温范围，特别是涵盖从低温到高温范围内的温度系数，必然会降低材料的磁导率，而降低材料的磁导率又会使材料的损耗增加。因此，如何制备既具有宽温低温度系数，又具有低损耗、高饱和磁感应强度的锰锌软磁铁氧体材料，解决宽温低温度系数和低损耗之间的矛盾，是亟需本领域科技人员所要解决的一个难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种既具有低损耗、高饱和磁感应强度，又具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料的配方，以满足目前节能灯和通讯设备的电源变压器对软磁铁氧体材料提出的宽温范围内具有良好稳定性的要求。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料，由主成分和添加剂组成，其特征在于，所述主成分的配方如下：68～72wt％Fe2O3、11～15wt％ZnO、余量为Mn3O4；所述添加剂的配方如下：0.015～0.05wt％CaCO3、0.1～0.4wt％Co2O3、0.001～0.005wt％SiO2、0.02～0.07wt％V2O5、0.02～0.07wt％Nb2O5、0.05～0.1wt％TiO2及0.02～0.07wt％SnO2，添加剂配方中的各组成的质量百分比是相对主成份的总质量计算而得。
所述添加剂的总加入量以占主成份总质量的0.2～0.7％较好。
本发明的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料的制备方法，具体操作步骤有配料、混合、预烧、初粉碎、砂磨、喷雾造粒、加入添加剂和烧结，各步骤的具体内容与中国专利文献CN200510027797.5中所述相同，其特征在于：在砂磨时另加入为主成份总质量的0～3％的分析纯Fe2O3。
与现有技术相比，本发明的锰锌软磁铁氧体材料，既具有低损耗、高饱和磁感应强度，又具有宽温低温度系数特性，即：在25℃、10KHz、0.25mT条件下的比损耗系数(tanδ/μi)达到2～4×10-6；在25℃、1194A/m条件下的饱和磁感应强度(Bs)达到475～495mT；在10KHz、0.25mT条件下，在-40℃～+100℃范围内的比温度系数(αμ)达0.1～0.5×10-6/℃；可应用于节能灯的镇流器、通讯设备的滤波器、宽频脉冲变压器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细、完整的说明：
实施例1
本实施例的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料，由主成分和添加剂组成，其中，主成分的配方如下：69.5wt％Fe2O3、11.7wt％ZnO、18.8wt％Mn3O4；添加剂的配方如下：0.015wt％CaCO3、0.1wt％Co2O3、0.003wt％SiO2、0.02wt％V2O5、0.02wt％Nb2O5、0.07wt％TiO2、0.02wt％SnO2，添加剂配方中的各组成的质量百分比是相对主成份的总质量计算而得。
本实施例的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料的制备方法，具体操作步骤有配料、混合、预烧、初粉碎、砂磨、喷雾造粒、加入添加剂和烧结，各步骤的具体内容与中国专利文献CN200510027797.5中所述相同，不同之处只是在砂磨时另加入为主成份总质量的0.25wt％的分析纯Fe2O3。
经检测，本实施例的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料，在25℃、10KHz、0.25mT条件下的比损耗系数(tanδ/μi)达到3×10-6；在25℃、1194A/m条件下的饱和磁感应强度(Bs)达到482mT；在10KHz、0.25mT条件下，在-40℃～+100℃范围内的比温度系数(αμ)达0.3×10-6/℃。
实施例2
本实施例的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料，由主成分和添加剂组成，其中，主成分的配方如下：69.82wt％Fe2O3、12.66wt％ZnO、17.52wt％Mn3O4；添加剂的配方如下：0.025wt％CaCO3、0.25wt％Co2O3、0.001wt％SiO2、0.05wt％V2O5、0.035wt％Nb2O5、0.1wt％TiO2、0.07wt％SnO2，添加剂配方中的各组成的质量百分比是相对主成份的总质量计算而得。
本实施例的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料的制备方法，具体操作步骤有配料、混合、预烧、初粉碎、砂磨、喷雾造粒、加入添加剂和烧结，各步骤的具体内容与中国专利文献CN200510027797.5中所述相同，不同之处只是在砂磨时另加入为主成份总质量的3wt％的分析纯Fe2O3。
经检测，本实施例的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料，在25℃、10KHz、0.25mT条件下的比损耗系数(tanδ/μi)达到4×10-6；在25℃、1194A/m条件下的饱和磁感应强度(Bs)达到492mT；在10KHz、0.25mT条件下，在-40℃～+100℃范围内的比温度系数(αμ)达0.5×10-6/℃。
实施例3
本实施例的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料，由主成分和添加剂组成，其中，主成分的配方如下：69.7wt％Fe2O3、11.63wt％ZnO、18.67wt％Mn3O4；添加剂的配方如下：0.05wt％CaCO3、0.4wt％Co2O3、0.005wt％SiO2、0.07wt％V2O5、0.07wt％Nb2O5、0.05wt％TiO2、0.05wt％SnO2，添加剂配方中的各组成的质量百分比是相对主成份的总质量计算而得。
本实施例的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料的制备方法，具体操作步骤有配料、混合、预烧、初粉碎、砂磨、喷雾造粒、加入添加剂和烧结，各步骤的具体内容与中国专利文献CN200510027797.5中所述相同，不同之处只是在砂磨时另加入为主成份总质量的1.25wt％的分析纯Fe2O3。
经检测，本实施例的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料，在25℃、10KHz、0.25mT条件下的比损耗系数(tanδ/μi)达到3.5×10-6；在25℃、1194A/m条件下的饱和磁感应强度(Bs)达到477mT；在10KHz、0.25mT条件下，在-40℃～+100℃范围内的比温度系数(αμ)达0.1×10-6/℃。

Claims (3)

1.一种具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料，由主成分和添加剂组成，其特征在于，主成分的组成配方为：68～72wt％ Fe2O3、11～15wt％ ZnO、余量为Mn3O4；添加剂的组成配方为：0.015～0.05wt％CaCO3、0.1～0.4wt％Co2O3、0.001～0.005wt％ SiO2、0.02～0.07wt％ V2O5、0.02～0.07wt％ Nb2O5、0.05～0.1wt％ TiO2及0.02～0.07wt％ SnO2，添加剂配方中的各组成的质量百分比是相对主成份的总质量计算而得。
2.根据权利要求1所述的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料，其特征在于，所述添加剂的总加入量占主成份总质量的0.2～0.7％。
3.一种权利要求1所述的具有宽温低温度系数的锰锌软磁铁氧体材料的制备方法，具体操作步骤有配料、混合、预烧、初粉碎、砂磨、喷雾造粒、加入添加剂和烧结，各步骤的具体内容与中国专利文献CN200510027797.5中所述相同，其特征在于：在砂磨时另加入为主成份总质量的0～3％的分析纯Fe2O3。
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