CN103382110A - 一种Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法 - Google Patents

一种Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法，其特征在于,主成分按摩尔份计包括：0.6-0.8molTeO2、54-54.5molFe2O3、17-17.5molZnO、20-20.5molMnO、0.2-0.3molNa2O、0.1-0.15molCuO，主成分中添加的改性杂质按照占所述Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料的重量计包括：450-480ppmAs2O5、210-230ppmLa2O3、420-450ppm二硼化锆、360-390ppm硼化钒、620-650ppmSiO2、350-380ppmTeO2、250-280ppm铁粉、450-480ppmSb2O3。本发明的高磁导率软磁铁氧体材料价格便宜,可应用于制作滤波器、电感、数字变压器、扼流圈、互感器等。

Description

一种Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及磁性材料技术领域，具体地，本发明涉及一种Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法。
背景技术
磁通密度高铁氧体磁粉、磁芯是实现程控通讯、数字技术、网络通讯彩电等电子设备中用作电感器、滤波器、脉冲变压器等产品使其小型化、轻量化必不可少的电子材料，不断提高磁性材料中的磁通密度，一直是从事该专业的工程技术人员和生产厂商的追求，且材料的性能指标，如损耗、频率特性、居里温度等都不尽人意。
 
发明内容
本发明的目的是提供一种Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法。
本发明所采用的技术方案是：  
    一种Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料，其特征在于,主成分按摩尔份计包括：0.6-0.8mol TeO2、54-54.5mol Fe2O3、17-17.5molZnO、20-20.5molMnO、0.2-0.3molNa2O、0.1-0.15molCuO,主成分中添加的改性杂质按照占所述Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料的重量计包括：450-480ppm As2O5、210-230ppm La2O3、420-450ppm二硼化锆、360-390ppm硼化钒、620-650ppm Si O2、350-380ppm TeO2、250-280ppm铁粉、450-480ppm Sb2O3。
    所述的Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
   （1）配料：将主成分进行配料，并添加改性杂质；
   （2）一次烧结：配料混合，在氮气氛保护下，在470℃-490℃的条件下预烧1-2小时，再升温至750℃-770℃的条件下预烧1-2小时，再升温至950℃-980℃的条件下预烧2-3小时，得预烧料；
   （3）球磨、压坯：将预烧料放入砂磨机中，同时加入相当于配料0.6-1.0wt%聚乙烯醇、1.0-1.2wt%分散料、适量去离子水进行砂磨90-120分钟，得浆料，并烘干；将烘干的粉料加入1.2-1.8wt%的聚乙烯醇、0. 2-0. 4wt%的硬酯酸，造粒，装入模具，在75-85Mpa压力下压制成坯件，自然晾干；
   （4）二次烧结：将磁芯毛坯放入氮气气氛保护推板窑内烧结，先以160-180℃/小时的升温速率升至780-850℃，烧结2-3小时；调整氮气氛中氧含量为0.4%-0.5%，再以100-110℃/小时的升温速率升至1120-1170℃，烧结1-2小时；再以160-180℃/小时的升温速率升至1390-1430℃，保温烧结4-6小时；然后降温，调整氮气氛中氧含量为0.8%-1.2%，以150-180℃/小时的降温速率降温至980-1020℃，保温2-3小时，再以120-140℃/小时的降温速率降温至室温；
步骤（3）中所述的分散料由以下重量份的原料制得：微晶石蜡3-4、硬脂酸锌2-3、氨丙基三乙氧基硅烷0.5-0.8、SnO2 0.3-0.5、纳米级二氧化钛0.3-0.5、铁粉1.2-1.5、丙三醇三甘油酸酯2.3-2.5；
制备方法是：将各物料混合，研磨分散均匀即可。
    本发明的高磁导率软磁铁氧体材料价格便宜，性能优良，具有较高的磁导率，可应用于制作滤波器、电感、数字变压器、扼流圈、互感器等。 
 
具体实施方式    
    一种Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料，其特征在于,主成分按摩尔份计包括：0.8mol TeO2、54.5mol Fe2O3、17.5molZnO、20molMnO、0.2molNa2O、0.15molCuO,主成分中添加的改性杂质按照占所述Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料的重量计包括：480ppm As2O5；210ppm La2O3、450ppm二硼化锆、390ppm硼化钒、650ppm SiO2、380ppm TeO2、250ppm铁粉、480ppm Sb2O3。
    Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料的制备方法,包括以下步骤：
   （1）配料：将主成分进行配料，并添加改性杂质；
   （2）一次烧结：配料混合，在氮气氛保护下，在470℃-490℃的条件下预烧1-2小时，再升温至750℃-770℃的条件下预烧1-2小时，再升温至950℃-980℃的条件下预烧2-3小时，得预烧料；
   （3）球磨、压坯：将预烧料放入砂磨机中，同时加入相当于配料0.6-1.0wt%聚乙烯醇、1.0-1.2wt%分散料、适量去离子水进行砂磨90-120分钟，得浆料，并烘干；将烘干的粉料加入1.2-1.8wt%的聚乙烯醇、0. 2-0. 4wt%的硬酯酸，造粒，装入模具，在75-85Mpa压力下压制成坯件，自然晾干；
   （4）二次烧结：将磁芯毛坯放入氮气气氛保护推板窑内烧结，先以160-180℃/小时的升温速率升至780-850℃，烧结2-3小时；调整氮气氛中氧含量为0.4%-0.5%，再以100-110℃/小时的升温速率升至1120-1170℃，烧结1-2小时；再以160-180℃/小时的升温速率升至1390-1430℃，保温烧结4-6小时；然后降温，调整氮气氛中氧含量为0.8%-1.2%，以150-180℃/小时的降温速率降温至980-1020℃，保温2-3小时，再以120-140℃/小时的降温速率降温至室温；
步骤（3）中所述的分散料由以下重量份（公斤）的原料制得：微晶石蜡4、硬脂酸锌3、氨丙基三乙氧基硅烷0.8、SnO20.5、纳米级二氧化钛0.5、铁粉1.2、丙三醇三甘油酸酯2.5；
制备方法是：将各物料混合，研磨分散均匀即可。
通过上述实施例制得的软磁铁氧体磁芯的性能数据：
序号 技术指标名称 技术指标 备注
1 初始磁导率（25±3℃） 7300±25%  
2 功率损耗（100Kc、200mT）单位：KW/m3 563(25±2℃), 295(100±2℃)  
3 饱和磁通密度mT（100℃） 463  
4 居里温度℃ >260  

Claims (2)

1.一种Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料，其特征在于,主成分按摩尔份计包括：0.6-0.8mol TeO2、54-54.5mol Fe2O3、17-17.5molZnO、20-20.5molMnO、0.2-0.3molNa2O、0.1-0.15molCuO,主成分中添加的改性杂质按照占所述Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料的重量计包括：450-480ppm As2O5、210-230ppm La2O3、420-450ppm二硼化锆、360-390ppm硼化钒、620-650ppm Si O2、350-380ppm TeO2、250-280ppm铁粉、450-480ppm Sb2O3。
2.根据权利要求1所述的Mn-Zn系高磁导率软磁铁氧体材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）配料：将主成分进行配料，并添加改性杂质；
（2）一次烧结：配料混合，在氮气氛保护下，在470℃-490℃的条件下预烧1-2小时，再升温至750℃-770℃的条件下预烧1-2小时，再升温至950℃-980℃的条件下预烧2-3小时，得预烧料；
（3）球磨、压坯：将预烧料放入砂磨机中，同时加入相当于配料0.6-1.0wt%聚乙烯醇、1.0-1.2wt%分散料、适量去离子水进行砂磨90-120分钟，得浆料，并烘干；将烘干的粉料加入1.2-1.8wt%的聚乙烯醇、0. 2-0. 4wt%的硬酯酸，造粒，装入模具，在75-85Mpa压力下压制成坯件，自然晾干；
（4）二次烧结：将磁芯毛坯放入氮气气氛保护推板窑内烧结，先以160-180℃/小时的升温速率升至780-850℃，烧结2-3小时；调整氮气氛中氧含量为0.4%-0.5%，再以100-110℃/小时的升温速率升至1120-1170℃，烧结1-2小时；再以160-180℃/小时的升温速率升至1390-1430℃，保温烧结4-6小时；然后降温，调整氮气氛中氧含量为0.8%-1.2%，以150-180℃/小时的降温速率降温至980-1020℃，保温2-3小时，再以120-140℃/小时的降温速率降温至室温；
   步骤（3）中所述的分散料由以下重量份的原料制得：微晶石蜡3-4、硬脂酸锌2-3、氨丙基三乙氧基硅烷0.5-0.8、SnO2 0.3-0.5、纳米级二氧化钛0.3-0.5、铁粉1.2-1.5、丙三醇三甘油酸酯2.3-2.5；
制备方法是：将各物料混合，研磨分散均匀即可。
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