CN105367048B - 一种锰锌铁氧体材料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锰锌铁氧体材料及其制备工艺。它将主成分原料Fe₂O₃、ZnO、Mn₃O₄进行湿法混合，然后在700℃～800℃之间进行预烧1～4h；根据预烧料质量，加入相应量的辅助成分进行湿法砂磨，获得料浆，然后加入粘结剂、分散剂、消泡剂进行喷雾造粒；对喷雾造粒后的粉料进行压制成型；放入到可控气氛钟罩炉中烧结；降温至1250℃～1280℃后再保温1～3h，且此段控制氧浓度为1.5～4％，此后依据浓度平衡计算，在降温过程中逐步降低氧浓度。本发明的有益效果是：具有宽频高磁导率、高饱和磁感应强度、高居里温度和高阻抗的优良综合性能，以满足光伏逆变器、抗EMI等对具有优良综合性能铁氧体材料的需求。

Description

一种锰锌铁氧体材料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及软磁铁氧体材料相关技术领域，尤其是指一种锰锌铁氧体材料及其制备工艺。

背景技术

随着社会发展和生活水平的提高，人们对电器设备与电讯设施的要求越来越高，产品要求也越来越高，适用范围要求越来越宽。随着电子技术的不断发展，尤其是数字技术的飞速发展，世界各国对电子器件的抗电磁干扰(EMI)技术提出了很高的要求，这就要求用于这些器件的材料具有很好的抗EMI性能。作为电子信息领域应用最广泛的软磁铁氧体材料就需要具有很好的抗EMI性能，反映到材料性能上就是要求磁性材料具有较高的饱和磁感应强度Bs和阻抗Z。同时，未来整体器件都是向着小型化方向发展，这就要求材料同时具有较高的磁导率。所以，国际上一些著名的铁氧体公司都纷纷研究和生产这种高磁导率高阻抗的软磁材料。中国专利号CN101870578(“一种高磁导率12000μi宽温锰锌铁氧体材料及其制备方法”)获得了25℃初始磁导率12000，且在很宽的温度范围(≥80℃)内均大于12000的优良宽温铁氧体材料，但并未指出其阻抗性能如何。还有其他一些型号的锰锌铁氧体材料，例如：R10KZ材料在保证磁导率大于10000的前提下，仍具有很高的高频阻抗，在0.5～1MHz，Z≥12.5kΩ(20Ts)，然而其Bs在25℃却只有400mT。3E10材料制作而成的产品具有优良的综合性能，10kHz起始磁导率大于10000，但Bs在25℃也有450mT，而且居里温度也高于130℃，但其阻抗性能确并不好。3E10材料的一个主要应用就是光伏逆变器上作为共模滤波电感，抗EMI滤波用以及脉冲变压器上应用。

为了适应越来越高的材料性能要求，就需要将材料的整体性能提高，而不是仅仅在某些方面具有很高的性能，其他方面的性能较差。铁氧体材料应具有优良的综合性能，如同时具有宽频高磁导率、高阻抗、高饱和磁感应强度、高的居里温度以及低的损耗因数等。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种宽频高磁导率、高饱和磁感应强度、高居里温度和高阻抗的锰锌铁氧体材料及其制备工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锰锌铁氧体材料，包括三氧化二铁、氧化锌和四氧化三锰，其中各成分以摩尔分数为计量，所述Fe₂O₃含量为51.5～53.5mol％，所述ZnO含量为19.5～21.5mol％，其余为Mn₃O₄。

作为优选，所述Fe₂O₃含量为52.0～53.0mol％，所述ZnO含量为20.0～21.0mol％，其余为Mn₃O₄。

作为优选，还包括辅助成分，主要为氧化钙、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛，其中各辅助成分以质量分数的ppm为计量，所述CaO含量为0～250ppm，所述Bi₂O₃含量为300～600ppm，所述MoO₃含量为0～500ppm，所述Nb₂O₅含量为0～200ppm，所述TiO₂含量为0～400ppm。

作为优选，所述CaO含量为100～200ppm，所述Bi₂O₃含量为400～500ppm，所述MoO₃含量为200～400ppm，所述Nb₂O₅含量为60～150ppm，所述TiO₂含量为150～300ppm。

本发明还提供了一种锰锌铁氧体材料的制备工艺，具体操作步骤如下：

(1)将主成分原料Fe₂O₃、ZnO、Mn₃O₄进行湿法混合，然后在700℃～800℃之间进行预烧1～4h，得到预烧料；

(2)根据预烧料质量，加入相应量的辅助成分进行湿法砂磨，获得料浆，然后加入粘结剂、分散剂、消泡剂进行喷雾造粒；

(3)对喷雾造粒后的粉料进行压制成型；

(4)放入到可控气氛钟罩炉中烧结，具体烧结方式为：以1～3℃/min的升温速率加热至950℃；然后以2～4℃/min的升温速率加热至1100℃，且此段氧分压浓度控制在0.05％以下；最后以1～3℃/min的升温速率加热至1330℃～1380℃，保温时间为7～9h，且保温阶段前5～7h氧浓度控制在10％～21％，保温阶段后2～3h氧浓度控制在2～4.5％；

(5)保温之后，降温至1250℃～1280℃后再保温1～3h，且此段控制氧浓度为1.5～4％，此后依据浓度平衡计算，在降温过程中逐步降低氧浓度。

作为优选，在步骤(1)中，在750℃～780℃之间进行预烧2～3h。

作为优选，制备所得的锰锌铁氧体材料在10kHz时，磁导率μi大于等于10000；在200kHz时，磁导率为μi大于等于9500。

作为优选，制备所得的锰锌铁氧体材料在1200A/m测试条件下，25℃时，饱和磁感应强度Bs大于等于445mT；100℃时，饱和磁感应强度Bs大于等于260mT。

作为优选，制备所得的锰锌铁氧体材料在100KHz时，阻抗系数Z_N大于等于6.5Ω/mm；在200KHz时，阻抗系数Z_N大于等于16.5Ω/mm；在0.5～1MHz时，阻抗系数Z_N大于等于32Ω/mm。

作为优选，制备所得的锰锌铁氧体材料居里温度Tc大于等于130℃。

本发明的有益效果是：具有宽频高磁导率、高饱和磁感应强度、高居里温度和高阻抗的优良综合性能，以满足光伏逆变器、抗EMI等对具有优良综合性能铁氧体材料的需求。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。

按照相应的质量分数称取一定质量的Fe₂O₃、Mn₃O₄、ZnO原料，首先一次球磨混合，然后在一定温度下预烧一定时间，将预烧料和辅助成份经二次球磨混合均匀后喷雾造粒，然后压制成型，在钟罩炉中经特定烧结工艺烧结后，获得具有宽频高磁导率、高饱和磁感应强度、高居里温度和高阻抗的优良综合性能的锰锌系铁氧体材料。各实施例与比较例主成分与辅助成分如表1所示。

实施例1

按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.6mol％，ZnO含量在20.9mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在750℃进行保温3个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成分，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计分别为：CaO含量为175ppm，Bi₂O₃含量为400ppm，MoO₃含量为400ppm，Nb₂O₅含量为60ppm，TiO₂含量为150ppm。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3％；降温至1260℃后的保温时间为2h，氧浓度为2％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

实施例2

对照实施例1，类似的，按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.7mol％，ZnO含量在20.8mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在780℃进行保温1个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成分，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计分别为：CaO含量为150ppm，Bi₂O₃含量为400ppm，MoO₃含量为200ppm，Nb₂O₅含量为150ppm，TiO₂含量为300ppm。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3％；降温至1260℃后的保温时间为2h，氧浓度为2％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

实施例3

对照实施例1，类似的，按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.8mol％，ZnO含量在20.9mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在780℃进行保温1个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成分，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计分别为：CaO含量为175ppm，Bi₂O₃含量为400ppm，MoO₃含量为200ppm，Nb₂O₅含量为150ppm，TiO₂含量为300ppm。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3.8％；降温至1260℃后的保温时间为1h，氧浓度为3.3％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

实施例4

对照实施例2，类似的，按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.7mol％，ZnO含量在20.8mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在780℃进行保温2个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成份，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，除MoO₃含量为100ppm外，其余辅助成份以质量计与实施例2相同。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3％；降温至1260℃后的保温时间为1h，氧浓度为2％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

实施例5

对照实施例2，类似的，按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.7mol％，ZnO含量在20.9mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在780℃进行保温2个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成份，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计与实施例2相同。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3％；降温至1260℃后的保温时间为1h，氧浓度为2％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

实施例6

对照实施例2，类似的，按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.7mol％，ZnO含量在20.1mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在780℃进行保温2个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成份，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计与实施例2相同。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3％；降温至1260℃后的保温时间为2h，氧浓度为2％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

实施例7

对照实施例2，类似的，按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.7mol％，ZnO含量在20.4mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在780℃进行保温2个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成份，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计与实施例2相同。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3.8％；降温至1260℃后的保温时间为1h，氧浓度为3.3％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

实施例8

对照实施例3，类似的，按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.8mol％，ZnO含量在20.0mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在780℃进行保温2个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成份，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计与实施例3相同。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3％；降温至1250℃后的保温时间为1h，氧浓度为2.5％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

实施例9

对照实施例3，类似的，按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.7mol％，ZnO含量在20.1mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在780℃进行保温2个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成份，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计与实施例3相同。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3.1％；降温至1260℃后的保温时间为1h，氧浓度为2.7％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

比较例1

对比实施例1，按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.6mol％，ZnO含量在20.9mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度，与实施例1主成分基本相同。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在750℃进行保温3个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成份，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计，除CaO含量为150ppm外，其余均与实施例1相同。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1370℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为4％；降温至1280℃后的保温时间为1h，氧浓度为3.65％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

比较例2

对比实施例4，按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.7mol％，ZnO含量在20.8mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度，与实施例4主成分基本相同。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在750℃进行保温2个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成份，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计，除Bi₂O₃含量为500ppm，MoO₃含量为200ppm外，其余均与实施例4相同。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3％；降温至1260℃后的保温时间为1h，氧浓度为2％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

比较例3

按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.6mol％，ZnO含量在20.9mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在750℃进行保温2个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成份，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计，除CaO含量为175ppm外，其余均与实施例2相同。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为6h，其中前5h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3.8％；降温至1260℃后的保温时间为1h，氧浓度为3.4％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

比较例4

对比实施例3，按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.8mol％，ZnO含量在20.9mol％，其余为Mn₃O₄.将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度，与实施例3主成分基本相同。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在750℃进行保温2个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成份，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计分别为：CaO含量为175ppm，Bi₂O₃含量为400ppm，MoO₃含量为400ppm，Nb₂O₅含量为60ppm，TiO₂含量为150ppm。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1360℃，保温时间为9h，其中前7h氧浓度为21％，后2h氧浓度为2.2％；降温至1260℃后的保温时间为2h，氧浓度为1.7％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

比较例5

按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在53.0mol％，ZnO含量在19.9mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在750℃进行保温3个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成份，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计与实施例8相同。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3.8％；降温至1260℃后的保温时间为1h，氧浓度为3.3％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

比较例6

按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.6mol％，ZnO含量在20.2mol％，其余为Mn₃O₄。将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量，尽量保证称量的精度。

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以适量的分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止。然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料。把一次喷雾料在750℃进行保温2个小时的预烧。

将预烧料加以按质量分数计的氧化钙(以碳酸钙计)、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛等辅助成份，并加入适量的分散剂、消泡剂、去离子水等投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计与实施例9相同。

二次球磨特定时间后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机以一定的压力，压制成型，得到生坯。

将生坯磁环按照一定的装烧方式，放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3.8％；降温至1260℃后的保温时间为1h，氧浓度为3.3％，烧结后对成品磁环在指定的测试条件下测试其电感、阻抗、饱和磁感应强度和居里温度等性能。测试结果如列于表2中。

表1为各实施例与比较例按摩尔分数计的主成分和按质量分数计的辅助成分，表2为各实施例与比较例试验结果的性能测试，包括磁导率、阻抗系数、饱和磁感应强度、居里温度，其中阻抗系数Z_N(Ω/mm)＝Z*C1/N²，其中C1为磁路常数，Z为阻抗，N为测试匝数。

表1

表2

Claims (2)

1.一种锰锌铁氧体材料，其特征在于制备方法如下：

按照摩尔分数比例对原料进行配比，Fe₂O₃含量在52.7mol％，ZnO含量在20.1mol％，其余为Mn₃O₄；将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量；

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止；然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料；把一次喷雾料在780℃进行保温2个小时的预烧；

将预烧料加以按质量分数计的辅助成份：氧化钙、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛，并加入分散剂、消泡剂、去离子水投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计分别为：CaO含量为150ppm，Bi₂O₃含量为400ppm，MoO₃含量为200ppm，Nb₂O₅含量为150ppm，TiO₂含量为300ppm；

二次球磨后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机压制成型，得到生坯；

将生坯磁环放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3％；降温至1260℃后的保温时间为2h，氧浓度为2％。

2.一种锰锌铁氧体材料，其特征在于制备方法如下：

按照摩尔分数比例对原料进行配比，其中Fe₂O₃含量在52.8mol％，ZnO含量在20.0mol％，其余为Mn₃O₄；将摩尔分数换算为质量分数后，按质量比进行称量；

将按比例称量好的三种原料粉加入搅拌罐中加以分散剂和去离子水，搅拌混合半个小时以上至混合均匀为止；然后对混合均匀的料浆进行一次喷雾，获得一次喷雾料；把一次喷雾料在780℃进行保温2个小时的预烧；

将预烧料加以按质量分数计的辅助成份：氧化钙、三氧化二铋、三氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛，并加入分散剂、消泡剂、去离子水投入球磨罐中进行二次球磨，其中，辅助成份以质量计分别为：CaO含量为175ppm，Bi₂O₃含量为400ppm，MoO₃含量为200ppm，Nb₂O₅含量为150ppm，TiO₂含量为300ppm；

二次球磨后，获得黑色料浆，将料浆由球磨罐中移至搅拌罐中，然后进行二次喷雾造粒，对获得的喷雾造粒料通过压机压制成型，得到生坯；

将生坯磁环放入可控气氛钟罩炉中，以以下的烧结工艺进行烧结：烧结温度为1350℃，保温时间为7h，其中前6h氧浓度为21％，后1h氧浓度为3％；降温至1250℃后的保温时间为1h，氧浓度为2.5％。