CN106448996A - 一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料 - Google Patents

一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，包括主料、辅助料及助剂；主料按摩尔份包括：氧化锰20‑30份，氧化锌10‑20份，氧化铁25‑50份；以原料的总重量为基准，辅助料包括：二氧化硅200‑300ppm，五氧化二钽100‑200ppm，氧化钴300‑400ppm，氧化钒250‑350ppm，氧化钆150‑250ppm，碳酸铽钽250‑450ppm，碳化钨150‑250ppm，碳酸钡100‑250pm，氧化钛250‑350ppm；其中助剂与主料的重量比为3‑9：100，助剂按重量份包括：10‑25份聚乙烯醇，10‑20份改性大豆蛋白。本发明降低耗损，增强晶界电阻，提高磁导率，提高密度。

Description

一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料
技术领域
本发明涉及铁氧体技术领域，尤其涉及一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料。
背景技术
软磁材料在工业中的应用始于十九世纪末，是伴随着电力电工及电讯技术的兴起而出现的，其应用范围极其广泛。软磁材料不仅应用于家电领域、信息化领域、汽车领域和其他配套领域，更主要的是软磁材料作为电子元器件生产的主要原材料为其带来了源源不断的需求。而随着电子行业的发展与应用领域的扩展，对磁性材料耗损、晶界电阻、密度要求越来越高，而目前的软磁材料还满足不了需求，亟待解决。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，不仅可改善微观结构，降低耗损，而且能增强晶界电阻，提高磁导率，提高密度。
本发明提出的一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，包括主料、辅助料及助剂；主料按摩尔份包括：氧化锰20-30份，氧化锌10-20份，氧化铁25-50份；以原料的总重量为基准，辅助料包括：二氧化硅200-300ppm，五氧化二钽100-200ppm，氧化钴300-400ppm，氧化钒250-350ppm，氧化钆150-250ppm，碳酸铽钽250-450ppm，碳化钨150-250ppm，碳酸钡100-250pm，氧化钛250-350ppm；其中助剂与主料的重量比为3-9：100，助剂按重量份包括：10-25份聚乙烯醇，10-20份改性大豆蛋白。
优选地，氧化锰、氧化锌、氧化铁的重量比为22-28：13-17：35-40。
优选地，以原料的总重量为基准，辅助料包括：二氧化硅220-260ppm，五氧化二钽140-180ppm，氧化钴320-380ppm，氧化钒280-320ppm，氧化钆160-200ppm，碳酸铽钽300-400ppm，碳化钨180-220ppm，碳酸钡150-200pm，氧化钛280-320ppm。
优选地，聚乙烯醇和改性大豆蛋白的重量比为15-20：12-18。
优选地，改性大豆蛋白采用如下工艺制备：将蛭石、水混合后超声处理得到预处理蛭石；将卵磷脂溶解在无水乙醇中，加入预处理蛭石，调节体系pH值至4.5-5.5，搅拌，离心，洗涤，干燥，研磨得到预制料；将阴离子乳化剂、过硫酸钾、去离子水混合均匀，加入大豆蛋白、亚硫酸钠，氮气保护下搅拌，加入氨水调节体系pH值至8.5-9.2，继续搅拌，加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、预制料，室温搅拌均匀，升温，继续搅拌，降至室温得到改性大豆蛋白。
优选地，改性大豆蛋白采用如下工艺制备：将蛭石、水混合后超声处理10-20min，得到预处理蛭石；将卵磷脂溶解在无水乙醇中，加入预处理蛭石，调节体系pH值至4.5-5.5，50-60℃搅拌22-32h，离心，所得沉淀依次用无水乙醇、水洗涤，70-80℃干燥8-16h，研磨得到预制料；将阴离子乳化剂、过硫酸钾、去离子水混合均匀，加入大豆蛋白、亚硫酸钠，氮气保护下搅拌35-65min，加入氨水调节体系pH值至8.5-9.2，继续搅拌14-22min，加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、预制料，室温搅拌均匀，升温至70-80℃，继续搅拌35-65min，降至室温得到改性大豆蛋白。
优选地，改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份将14-20份蛭石、35-65份水混合后超声处理10-20min，得到预处理蛭石；将1.5-2.5份卵磷脂溶解在20-40份无水乙醇中，加入预处理蛭石，调节体系pH值至4.5-5.5，50-60℃搅拌22-32h，离心，所得沉淀依次用无水乙醇、水洗涤，70-80℃干燥8-16h，研磨得到预制料；按重量份将1-2份阴离子乳化剂、0.3-0.9份过硫酸钾、100-160份去离子水混合均匀，加入10-20份大豆蛋白、0.4-1份亚硫酸钠，氮气保护下搅拌35-65min，加入氨水调节体系pH值至8.5-9.2，继续搅拌14-22min，加入1-2份苯乙烯、1.5-3.5份丙烯酸丁酯、15-25份预制料，室温搅拌均匀，升温至70-80℃，继续搅拌35-65min，降至室温得到改性大豆蛋白。
本发明采用常规制备工艺制得。
本发明采用氧化铁、氧化锰、氧化锌与二氧化硅、五氧化二钽、氧化钴、氧化钒、氧化钆、碳酸铽钽、碳化钨、碳酸钡、氧化钛配合作用，并加入助剂进行配合，不仅可改善本发明的微观结构，降低耗损，而且能增强晶界电阻，提高本发明的密度；本发明的改性大豆蛋白中，对蛭石预处理后，进一步与卵磷脂作用，蛭石层间结构几乎未遭到破坏，但其蛭石层间区域增大，卵磷脂在蛭石层间区域以倾斜双层形式排列，所得产物不仅吸附性能好，而且乳化性能优异，韧性极好；而大豆蛋白黏度较高，与其他物料间的混容性差，其经过亚硫酸钠处理，二硫键断裂，分子链上产生大量活性基团，与苯乙烯、丙烯酸丁酯、预制料在阴离子乳化剂、过硫酸钾的作用下，不仅混合均匀性极好，而且发生聚合反应，并伴随生成部分接枝聚合物，使本发明在保证粘结性能好的前提下，分散性极好，改性大豆蛋白可进一步增强本发明的密度，粒径分布范围变窄，颗粒大小更为均匀，本发明晶界电阻率高、气孔率低、晶粒大而均匀，可有效增强晶界电阻，降低损耗，本发明磁感应强度进一步增强。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，包括主料、辅助料及助剂；主料按摩尔份包括：氧化锰20份，氧化锌20份，氧化铁25份；以原料的总重量为基准，辅助料包括：二氧化硅300ppm，五氧化二钽100ppm，氧化钴400ppm，氧化钒250ppm，氧化钆250ppm，碳酸铽钽250ppm，碳化钨250ppm，碳酸钡100pm，氧化钛350ppm；其中助剂与主料的重量比为3：100，助剂按重量份包括：25份聚乙烯醇，10份改性大豆蛋白。
实施例2
本发明提出的一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，包括主料、辅助料及助剂；主料按摩尔份包括：氧化锰30份，氧化锌10份，氧化铁50份；以原料的总重量为基准，辅助料包括：二氧化硅200ppm，五氧化二钽200ppm，氧化钴300ppm，氧化钒350ppm，氧化钆150ppm，碳酸铽钽450ppm，碳化钨150ppm，碳酸钡250pm，氧化钛250ppm；其中助剂与主料的重量比为9：100，助剂按重量份包括：10份聚乙烯醇，20份改性大豆蛋白。
改性大豆蛋白采用如下工艺制备：将蛭石、水混合后超声处理得到预处理蛭石；将卵磷脂溶解在无水乙醇中，加入预处理蛭石，调节体系pH值至4.5-5.5，搅拌，离心，洗涤，干燥，研磨得到预制料；将阴离子乳化剂、过硫酸钾、去离子水混合均匀，加入大豆蛋白、亚硫酸钠，氮气保护下搅拌，加入氨水调节体系pH值至8.5-9.2，继续搅拌，加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、预制料，室温搅拌均匀，升温，继续搅拌，降至室温得到改性大豆蛋白。
实施例3
本发明提出的一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，包括主料、辅助料及助剂；主料按摩尔份包括：氧化锰22份，氧化锌17份，氧化铁35份；以原料的总重量为基准，辅助料包括：二氧化硅260ppm，五氧化二钽140ppm，氧化钴380ppm，氧化钒280ppm，氧化钆200ppm，碳酸铽钽300ppm，碳化钨220ppm，碳酸钡150pm，氧化钛320ppm；其中助剂与主料的重量比为5：100，助剂按重量份包括：20份聚乙烯醇，12份改性大豆蛋白。
改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份将20份蛭石、35份水混合后超声处理20min，得到预处理蛭石；将1.5份卵磷脂溶解在40份无水乙醇中，加入预处理蛭石，调节体系pH值至4.5-5.5，50℃搅拌32h，离心，所得沉淀依次用无水乙醇、水洗涤，70℃干燥16h，研磨得到预制料；按重量份将1份阴离子乳化剂、0.9份过硫酸钾、100份去离子水混合均匀，加入20份大豆蛋白、0.4份亚硫酸钠，氮气保护下搅拌65min，加入氨水调节体系pH值至8.5-9.2，继续搅拌14min，加入2份苯乙烯、1.5份丙烯酸丁酯、25份预制料，室温搅拌均匀，升温至70℃，继续搅拌65min，降至室温得到改性大豆蛋白。
实施例4
本发明提出的一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，包括主料、辅助料及助剂；主料按摩尔份包括：氧化锰28份，氧化锌13份，氧化铁40份；以原料的总重量为基准，辅助料包括：二氧化硅220ppm，五氧化二钽180ppm，氧化钴320ppm，氧化钒320ppm，氧化钆160ppm，碳酸铽钽400ppm，碳化钨180ppm，碳酸钡200pm，氧化钛280ppm；其中助剂与主料的重量比为7：100，助剂按重量份包括：15份聚乙烯醇，18份改性大豆蛋白。
改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份将14份蛭石、65份水混合后超声处理10min，得到预处理蛭石；将2.5份卵磷脂溶解在20份无水乙醇中，加入预处理蛭石，调节体系pH值至4.5-5.5，60℃搅拌22h，离心，所得沉淀依次用无水乙醇、水洗涤，80℃干燥8h，研磨得到预制料；按重量份将2份阴离子乳化剂、0.3份过硫酸钾、160份去离子水混合均匀，加入10份大豆蛋白、1份亚硫酸钠，氮气保护下搅拌35min，加入氨水调节体系pH值至8.5-9.2，继续搅拌22min，加入1份苯乙烯、3.5份丙烯酸丁酯、15份预制料，室温搅拌均匀，升温至80℃，继续搅拌35min，降至室温得到改性大豆蛋白。
实施例5
本发明提出的一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，包括主料、辅助料及助剂；主料按摩尔份包括：氧化锰25份，氧化锌15份，氧化铁38份；以原料的总重量为基准，辅助料包括：二氧化硅240ppm，五氧化二钽160ppm，氧化钴350ppm，氧化钒300ppm，氧化钆180ppm，碳酸铽钽350ppm，碳化钨200ppm，碳酸钡180pm，氧化钛300ppm；其中助剂与主料的重量比为6：100，助剂按重量份包括：18份聚乙烯醇，15份改性大豆蛋白。
改性大豆蛋白采用如下工艺制备：将蛭石、水混合后超声处理15min，得到预处理蛭石；将卵磷脂溶解在无水乙醇中，加入预处理蛭石，调节体系pH值至4.5-5.5，55℃搅拌27h，离心，所得沉淀依次用无水乙醇、水洗涤，75℃干燥12h，研磨得到预制料；将阴离子乳化剂、过硫酸钾、去离子水混合均匀，加入大豆蛋白、亚硫酸钠，氮气保护下搅拌50min，加入氨水调节体系pH值至8.5-9.2，继续搅拌18min，加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、预制料，室温搅拌均匀，升温至72℃，继续搅拌50min，降至室温得到改性大豆蛋白。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，其特征在于，包括主料、辅助料及助剂；
主料按摩尔份包括：氧化锰20-30份，氧化锌10-20份，氧化铁25-50份；
以原料的总重量为基准，辅助料包括：二氧化硅200-300ppm，五氧化二钽100-200ppm，氧化钴300-400ppm，氧化钒250-350ppm，氧化钆150-250ppm，碳酸铽钽250-450ppm，碳化钨150-250ppm，碳酸钡100-250pm，氧化钛250-350ppm；
其中助剂与主料的重量比为3-9：100，助剂按重量份包括：10-25份聚乙烯醇，10-20份改性大豆蛋白。
2.根据权利要求1所述具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，其特征在于，氧化锰、氧化锌、氧化铁的重量比为22-28：13-17：35-40。
3.根据权利要求1或2所述具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，其特征在于，以原料的总重量为基准，辅助料包括：二氧化硅220-260ppm，五氧化二钽140-180ppm，氧化钴320-380ppm，氧化钒280-320ppm，氧化钆160-200ppm，碳酸铽钽300-400ppm，碳化钨180-220ppm，碳酸钡150-200pm，氧化钛280-320ppm。
4.根据权利要求1-3任一项所述具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，其特征在于，聚乙烯醇和改性大豆蛋白的重量比为15-20：12-18。
5.根据权利要求1-4任一项所述具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，其特征在于，改性大豆蛋白采用如下工艺制备：将蛭石、水混合后超声处理得到预处理蛭石；将卵磷脂溶解在无水乙醇中，加入预处理蛭石，调节体系pH值至4.5-5.5，搅拌，离心，洗涤，干燥，研磨得到预制料；将阴离子乳化剂、过硫酸钾、去离子水混合均匀，加入大豆蛋白、亚硫酸钠，氮气保护下搅拌，加入氨水调节体系pH值至8.5-9.2，继续搅拌，加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、预制料，室温搅拌均匀，升温，继续搅拌，降至室温得到改性大豆蛋白。
6.根据权利要求1-5任一项所述具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，其特征在于，改性大豆蛋白采用如下工艺制备：将蛭石、水混合后超声处理10-20min，得到预处理蛭石；将卵磷脂溶解在无水乙醇中，加入预处理蛭石，调节体系pH值至4.5-5.5，50-60℃搅拌22-32h，离心，所得沉淀依次用无水乙醇、水洗涤，70-80℃干燥8-16h，研磨得到预制料；将阴离子乳化剂、过硫酸钾、去离子水混合均匀，加入大豆蛋白、亚硫酸钠，氮气保护下搅拌35-65min，加入氨水调节体系pH值至8.5-9.2，继续搅拌14-22min，加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、预制料，室温搅拌均匀，升温至70-80℃，继续搅拌35-65min，降至室温得到改性大豆蛋白。
7.根据权利要求1-6任一项所述具有优异磁性能的锰锌软磁铁氧体磁芯材料，其特征在于，改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份将14-20份蛭石、35-65份水混合后超声处理10-20min，得到预处理蛭石；将1.5-2.5份卵磷脂溶解在20-40份无水乙醇中，加入预处理蛭石，调节体系pH值至4.5-5.5，50-60℃搅拌22-32h，离心，所得沉淀依次用无水乙醇、水洗涤，70-80℃干燥8-16h，研磨得到预制料；按重量份将1-2份阴离子乳化剂、0.3-0.9份过硫酸钾、100-160份去离子水混合均匀，加入10-20份大豆蛋白、0.4-1份亚硫酸钠，氮气保护下搅拌35-65min，加入氨水调节体系pH值至8.5-9.2，继续搅拌14-22min，加入1-2份苯乙烯、1.5-3.5份丙烯酸丁酯、15-25份预制料，室温搅拌均匀，升温至70-80℃，继续搅拌35-65min，降至室温得到改性大豆蛋白。
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