CN104591719A - 宽频高磁导率MnZn铁氧体材料 - Google Patents

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高庞
李思秋
张建明
王育伟
张维
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Abstract

本发明提供了一种宽频高磁导率MnZn铁氧体材料。作为主成分，Fe2O3在51~53mol%，MnO在24~30mol%，ZnO在19~23mol%；以主成分为基础，加入副成分CaO在50~300ppm，MoO3在50~600ppm，Sb2O3在50~800ppm，Nb2O550~300ppm。通过粉末冶金工艺，所得标准环形磁心（规格为Ф25mm×15mm×7mm）在10kHz频率下的初始磁导率为12000以上，在200kHz下的初始磁导率为9000以上。

Description

宽频高磁导率MnZn铁氧体材料
技术领域
本发明涉及一种MnZn铁氧体材料，特别是涉及一种宽频高磁导率MnZn铁氧体材料。
背景技术
伴随着便携式移动电子设备的普及和多媒体通信、数字网络的高速发展，以及电磁兼容和抗电磁干扰等领域的需求，目前对高磁导率MnZn铁氧体材料提出了更高更新的要求。随着电子元器件的小型化，希望高磁导率MnZn铁氧体的磁导率越高越好。同时要求其磁导率在较宽的工作频率范围基本保持不变。
中国专利申请CN200710071536.2、CN200810037005.6、CN200810123262.1、CN200910133726.1、CN200910194706.5、CN201010150330.0等主要通过选择主配方组成、添加剂设计和组合来提高MnZn铁氧体的磁导率，但没有对材料的频率特性进行详细研究，而频率特性的改善对磁心的应用非常重要。
发明内容
本发明针对现有高磁导率MnZn铁氧体材料所存在的问题，提供一种宽频高磁导率MnZn铁氧体材料，该材料的磁导率-频率特性得到较大幅度的提高。
本发明采用的一个技术方案是：
提供一种宽频高磁导率MnZn铁氧体材料，包括Fe2O3、MnO和ZnO，上述成分的摩尔百分比分别为：Fe2O3为51~53 mol %，MnO为24~30 mol %，ZnO为19~23 mol %。
在本发明一个较佳实施例中，还包括副成分CaO、MoO3、Sb2O3和Nb2O5，以主成分为基础，上述副成分的含量分别为：CaO为50~300ppm、MoO3为50~600ppm、Sb2O3为50~800ppm和Nb2O5为50~300ppm。
在本发明一个较佳实施例中，采用粉末冶金方法将上述成分的材料制得的标准环形磁心在10kHz频率下的初始磁导率在12000以上，在200kHz的频率下的初始磁导率在9000以上；所述标准环形磁心的规格为外径25mm、内径15mm、高为7mm。
本发明的有益效果是：本发明宽频高磁导率MnZn铁氧体材料，使用该配方材料制得的磁心，其磁导率-频率特性好，在较宽的频率范围使用时器件的电感稳定，提高了电感器件的频率稳定性。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1：
将由52mol%的Fe2O3、26mol%的ZnO和22mol%的MnO组成的原材料在砂磨机中混合1小时，然后在850℃下预烧2小时。以预烧后的粉料质量为基准，在上述预烧料中加入副成分，添加的副成分为100ppm的CaO、400ppm的MoO3、400ppm的Sb2O3和200ppm的Nb2O5；然后进行二次砂磨2小时，后加入PVA后进行喷雾造粒，按照成型为烧成尺寸Φ25×15×7（单位为mm）的标准环形磁心进行烧结；烧结过程中：第一个升温阶段，该阶段从室温升高到700℃，升温速率为0.8℃/分钟，升温在大气气氛中进行；第二个升温阶段，该阶段从700℃升高到1370℃，升温速率为5℃/分钟，升温阶段的氧分压维持在0.7％；在1370℃下保温8小时，氧分压维持在100％；最后从1370℃降到室温，降温速率为2℃/分钟，降温过程维持平衡氧分压。
用TH2816A型精密LCR测试仪在25℃、10kHz/0.25V和200kHz/0.25V条件下分别测试样品的初始磁导率，结果为12841和9337。
比较例1：
与实施例1相同，只将主配方改为52mol%的Fe2O3、25mol%的ZnO和23mol%的MnO。用TH2816A型精密LCR测试仪在25℃、10kHz/0.25V和200kHz/0.25V条件下分别测试样品的初始磁导率，结果为14735和5978。
实施例2：
将由52.5mol%的Fe2O3，22.5mol%的ZnO，25.0mol%的MnO组成的原材料在砂磨机中混合1小时，然后在750℃下预烧2小时；以预烧后的粉料质量为基准，在上述预烧料中加入副成分，添加的副成分为100ppm的CaO、400ppm的MoO3、400ppm的Sb2O3和200ppm的Nb2O5；然后进行二次砂磨2小时，加入PVA后进行喷雾造粒，成型为烧成尺寸为Φ25×15×7（单位为mm）的标准环形磁心进行烧结。其中，烧结过程与实施例1相同。
用TH2816A型精密LCR测试仪在25℃、10kHz/0.25V和200kHz/0.25V条件下分别测试样品的初始磁导率，结果为12113和9879。
比较例2：
与实施例2相同，只是将主配方改为50.5mol%的Fe2O3，22.5mol%的ZnO，27.0mol%的MnO。用TH2816A型精密LCR测试仪在25℃、10kHz/0.25V和200kHz/0.25V条件下分别测试样品的初始磁导率，结果为8754和8636。
实施例3：
将由51.5mol%的Fe2O3，21.5mol%的ZnO，27.0mol%的MnO组成的原材料在砂磨机中混合1小时，然后在800℃下预烧2小时。以预烧后的粉料中质量为基准，在上述预烧料中加入副成分，添加的副成分为200ppm的CaO，500ppm的MoO3，500ppm的Sb2O3和150ppm的Nb2O5；然后进行二次砂磨2小时，加入PVA后进行喷雾造粒，成型为烧成尺寸为Φ25×15×7（单位为mm）的标准环形磁心进行烧结。其中，烧结过程与实施例1相同。
用TH2816A型精密LCR测试仪在25℃、10kHz/0.25V和200kHz/0.25V条件下分别测试样品的初始磁导率，结果为12222和9773。
比较例3：
与实施例3相同，只是副成分CaO改为400ppm，MoO3改为1000ppm。用TH2816A型精密LCR测试仪在25℃、10kHz/0.25V和200kHz/0.25V条件下分别测试样品的初始磁导率，结果为5791和5832。
实施例4：
将由51.5mol%的Fe2O3，23mol%的ZnO，25.5mol%的MnO组成的原材料在砂磨机中混合1小时，然后在800℃下预烧2小时。以预烧后的粉料中质量为基准，在上述预烧料中加入副成分，添加的副成分为250ppm的CaO，400ppm的MoO3，300ppm的Sb2O3和200ppm的Nb2O5。然后进行二次砂磨2小时，加入PVA后进行喷雾造粒，成型为烧成尺寸为Φ25×15×7（单位为mm）的标准环形磁心进行烧结。烧结过程与实施例1相同。
用TH2816A型精密LCR测试仪在25℃、10kHz/0.25V和200kHz/0.25V条件下分别测试样品的初始磁导率，结果为13057和9238。
比较例4：
与实施例4相同，只是副成分Sb2O3改为1200ppm，Nb2O5改为400ppm。用TH2816A型精密LCR测试仪在25℃、10kHz/0.25V和200kHz/0.25V条件下分别测试样品的初始磁导率，结果为6075和6938。
本发明宽频高磁导率MnZn铁氧体材料制得的磁心，其磁导率-频率特性好，在较宽的频率范围使用时器件的电感稳定，提高了电感器件的频率稳定性；由于采用了传统的粉末冶金工艺制作，应用本发明材料制备的高磁导率MnZn铁氧体磁心，工艺兼容性好，生产成本低。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种宽频高磁导率MnZn铁氧体材料，其特征在于，包括Fe2O3、MnO和ZnO，上述成分的摩尔百分比分别为：Fe2O3为51~53 mol %，MnO为24~30 mol %，ZnO为19~23 mol %。
2.根据权利要求1所述的宽频高磁导率MnZn铁氧体材料，其特征在于，还包括副成分CaO、MoO3、Sb2O3和Nb2O5，以主成分为基础，上述副成分的含量分别为：CaO为50~300ppm、MoO3为50~600ppm、Sb2O3为50~800ppm和Nb2O5为50~300ppm。
3.根据权利要求1或2所述的宽频高磁导率MnZn铁氧体材料，其特征在于，采用粉末冶金方法将上述成分的材料制得的标准环形磁心在10kHz频率下的初始磁导率在12000以上，在200kHz的频率下的初始磁导率在9000以上；所述标准环形磁心的规格为外径25mm、内径15mm、高为7mm。
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