专利名称：高频低损耗锰锌铁氧体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种磁性材料及其制备方法。具体说是开关电源和电视机、收音机等视听设备中的功率变压器和回扫变压器用高频低损耗锰锌铁氧体。
背景技术：
随着开关电源技术的进步，迫切需要有能够适合更高工作频率的软磁锰锌铁氧体。开关电源工作频率高，其工作效率可大幅度提高，并可缩小电源的体积，以适应电子设备小型化发展趋势。
高频铁氧体是生产AC-DC、DC-DC及各种电源的关键材料，其高频特性好，能满足高频工作状态，而且材料本身发热量低、温升小、可靠性提高。而目前所用的铁氧体，其工作频率在500KHz以下，在高频条件下不能使用，适用范围受到了限制，阻止了电源技术的进步。
发明内容本发明要解决的一个技术问题是提供一种高频低损耗锰锌铁氧体。这种铁氧体，工作频率高、温升小、可靠性高，适用范围不受限制。
本发明要解决的另一个技术问题是提供一种高频低损耗锰锌铁氧体的制备方法。
为解决上述问题，本发明采取以下技术方案本发明的高频低损耗锰锌铁氧体含有下列原料三氧化二铁53.8～54.6摩尔％、氧化锰43.0～43.8摩尔％、氧化锌2.4～3.5摩尔％、分散剂0.6～1.2重量％、粘合剂0.6～2.0重量％、消泡剂0.2～0.6重量％。其中所说分散剂是聚丙酸；所说粘合剂是聚乙烯醇；所说消泡剂是正辛醇。
制备高频低损耗锰锌铁氧体的制备方法包括以下步骤(1)混合将三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、分散剂、消泡剂和粘合剂投入高速混合器中，并加入60～150重量％的去离子水，混合60～90分钟，得到粘度为250～350cps的混合料；(2)干燥用喷雾干燥机将上述混合料制成粒度为80～100微米的颗粒；该颗粒的水分和流动角分别为0.1重量％和40度；(3)预烧将上述颗粒状混合料放入回转窑或推板式隧道窑内，在800～1000℃的温度下预烧0.5～3小时；
(4)粉碎用粉碎机对经过预烧的颗粒状混合料粉碎10～40分钟，得到平均粒径为15～20微米的粉料；(5)研磨在上述粉料中加入40～100重量％的去离子水和余下的0.2～0.6重量％的分散剂、0.5～1.2重量％的粘合剂、0.1～0.3重量％的消泡剂，用精细研磨机研磨40～90分钟，得到粒径小于9微米、粘度为250～350cps的物料；(6)再次干燥用喷雾干燥机进行干燥处理，得到粒径为80～200微米、流动角小于30度的颗粒；然后，用加湿器进行加湿，得到含水量为0.5～1.0重量％的颗粒；(7)成型用自动成型机进行成型，得到具有一定形状的坯件；(8)烧结用推板式隧道炉在氮气或真空控制氧分压的气氛中、按照以下不同时间段和不同温度值下进行烧结先在1～6小时内由室温升至600℃，再在2～4小时内由600℃升至1150℃并在此温度下保持1～4小时；之后，再升温至1310～1340℃，并在此温度下保温2.5～4.5小时；然后在3～12小时内降至150℃；最后，经磨加工、清洗、烘干和涂敷，得到本发明的高频低损耗锰锌铁氧体。
采取上述方案，具有以下优点由于本发明的高频低损耗锰锌铁氧体含有三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、分散剂、粘合剂和消泡剂等原料，并在生产过程中将其晶粒尺寸控制在5～10微米之间，使得制成的铁氧体工作频率较高(可达1MHz)，是传统铁氧体的两倍。
由于本发明的高频低损耗锰锌铁氧体工作频率较高，用其制成的开关电源自身损耗小，不易发热、温升小、可靠性高。
又由于由于本发明的高频低损耗锰锌铁氧体工作频率较高，用其制成的开关电源体积小，能适应电子设备的小型化发展趋势，适用范围较广。
具体实施方式
第一个实施例先按照以下配比称取原料三氧化二铁53.8摩尔％、氧化锰43.4摩尔％、氧化锌3.5摩尔％、分散剂0.9重量％、粘合剂0.6重量％、消泡剂0.4重量％。其中的分散剂是聚丙酸，粘合剂是聚乙烯醇，消泡剂是正辛醇。
然后，进行混合。
将三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、分散剂、消泡剂和粘合剂投入高速混合器中，并加入60重量％的去离子水，混合60分钟，得到粘度为250cps的混合料。
之后，进行干燥。用喷雾干燥机将上述混合料制成粒度为80～100微米的颗粒；该颗粒的水分和流动角分别为0.1重量％和40度。
之后，进行预烧。
将上述颗粒状混合料放入回转窑或推板式隧道窑内，在800℃的温度下预烧1小时。
之后，进行粉碎。用粉碎机对经过预烧的颗粒状混合料粉碎10分钟，得到平均粒径为15～20微米的粉料。
之后，进行研磨。在上述粉料中加入40重量％的去离子水和余下的0.2～0.6重量％的分散剂、0.5～1.2重量％的粘合剂、0.1～0.3重量％的消泡剂，用精细研磨机研磨40分钟，得到粒径小于9微米、粘度为250cps的物料。
之后，进行再次干燥处理。用喷雾干燥机进行干燥处理，得到粒径为80～200微米、流动角小于30度的颗粒。然后，用加湿器进行加湿，得到含水量为0.5重量％的颗粒。
之后，进行成型处理。用自动成型机进行成型，得到具有一定形状的坯件。
再之后，进行烧结。用推板式隧道炉在氮气或真空控制氧分压的气氛中、按照以下不同时间段和不同温度值下进行烧结先在1小时内由室温升至600℃，再在2小时内由600℃升至1150℃并在此温度下保持1小时；之后，再升温至1310℃，并在此温度下保温2.5小时；然后在3小时内降至150℃。
最后，经磨加工、清洗、烘干和涂敷，得到本发明的高频低损耗锰锌铁氧体。
第二个实施例先按照以下配比称取原料三氧化二铁54.2摩尔％、氧化锰43.8摩尔％、氧化锌3.0摩尔％、分散剂0.6重量％、粘合剂1.2重量％、消泡剂0.6重量％。其中的分散剂是聚丙酸，粘合剂是聚乙烯醇，消泡剂是正辛醇。
然后，进行混合。
将三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、分散剂、消泡剂和粘合剂投入高速混合器中，并加入100重量％的去离子水，混合75分钟，得到粘度为300cps的混合料。
之后，进行干燥。用喷雾干燥机将上述混合料制成粒度为80～100微米的颗粒；该颗粒的水分和流动角分别为0.1重量％和40度。
之后，进行预烧。
将上述颗粒状混合料放入回转窑或推板式隧道窑内，在900℃的温度下预烧2小时。
之后，进行粉碎。用粉碎机对经过预烧的颗粒状混合料粉碎25分钟，得到平均粒径为15～20微米的粉料。
之后，进行研磨。在上述粉料中加入70重量％的去离子水和余下的0.2～0.6重量％的分散剂、0.5～1.2重量％的粘合剂、0.1～0.3重量％的消泡剂，用精细研磨机研磨65分钟，得到粒径小于9微米、粘度为300cps的物料。
之后，进行再次干燥处理。用喷雾干燥机进行干燥处理，得到粒径为80～200微米、流动角小于30度的颗粒。然后，用加湿器进行加湿，得到含水量为0.7重量％的颗粒。
之后，进行成型处理。用自动成型机进行成型，得到具有一定形状的坯件。
再之后，进行烧结。用推板式隧道炉在氮气或真空控制氧分压的气氛中、按照以下不同时间段和不同温度值下进行烧结先在4小时内由室温升至600℃，再在3小时内由600℃升至1150℃并在此温度下保持1小时；之后，再升温至1325℃，并在此温度下保温3.5小时；然后在8小时内降至150℃。
最后，经磨加工、清洗、烘干和涂敷，得到本发明的高频低损耗锰锌铁氧体。
第三个实施例先按照以下配比称取原料三氧化二铁54.6摩尔％、氧化锰43.4摩尔％、氧化锌2.4摩尔％、分散剂1.2重量％、粘合剂2.0重量％、消泡剂0.2重量％。其中的分散剂是聚丙酸，粘合剂是聚乙烯醇，消泡剂是正辛醇。
然后，进行混合。
将三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、分散剂、消泡剂和粘合剂投入高速混合器中，并加入150重量％的去离子水，混合90分钟，得到粘度为350cps的混合料。
之后，进行干燥。用喷雾干燥机将上述混合料制成粒度为80～100微米的颗粒；该颗粒的水分和流动角分别为0.1重量％和40度。
之后，进行预烧。
将上述颗粒状混合料放入回转窑或推板式隧道窑内，在1000℃的温度下预烧3小时。
之后，进行粉碎。用粉碎机对经过预烧的颗粒状混合料粉碎40分钟，得到平均粒径为15～20微米的粉料。
之后，进行研磨。在上述粉料中加入100重量％的去离子水和余下的0.2～0.6重量％的分散剂、0.5～1.2重量％的粘合剂、0.1～0.3重量％的消泡剂，用精细研磨机研磨90分钟，得到粒径小于9微米、粘度为350cps的物料。
之后，进行再次干燥处理。用喷雾干燥机进行干燥处理，得到粒径为80～200微米、流动角小于30度的颗粒。然后，用加湿器进行加湿，得到含水量为1.0重量％的颗粒。
之后，进行成型处理。用自动成型机进行成型，得到具有一定形状的坯件。
再之后，进行烧结。用推板式隧道炉在氮气或真空控制氧分压的气氛中、按照以下不同时间段和不同温度值下进行烧结先在6小时内由室温升至600℃，再在4小时内由600℃升至1150℃并在此温度下保持4小时；之后，再升温至1325℃，并在此温度下保温4.5小时；然后在12小时内降至150℃。
最后，经磨加工、清洗、烘干和涂敷，得到本发明的高频低损耗锰锌铁氧体。
权利要求
1.高频低损耗锰锌铁氧体，其特征在于含有下列原料三氧化二铁53.8～54.6摩尔％；氧化锰43.0～43.8摩尔％；氧化锌2.4～3.5摩尔％；分散剂0.6～1.2重量％；粘合剂0.6～2.0重量％；消泡剂0.2～0.6重量％。
2.根据权利要求1所述的高频低损耗锰锌铁氧体，其特征在于所说分散剂是聚丙酸。
3.根据权利要求1所述的高频低损耗锰锌铁氧体，其特征在于所说粘合剂是聚乙烯醇。
4.根据权利要求1所述的高频低损耗锰锌铁氧体，其特征在于所说消泡剂是正辛醇。
5.根据权利要求1所述高频低损耗锰锌铁氧体的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)混合将三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、分散剂、消泡剂和粘合剂投入高速混合器中，并加入60～150重量％的去离子水，混合60～90分钟，得到粘度为250～350cps的混合料；(2)干燥用喷雾干燥机将上述混合料制成粒度为80～100微米的颗粒；该颗粒的水分和流动角分别为0.1重量％和40度；(3)预烧将上述颗粒状混合料放入回转窑或推板式隧道窑内，在800～1000℃的温度下预烧0.5～3小时；(4)粉碎用粉碎机对经过预烧的颗粒状混合料粉碎10～40分钟，得到平均粒径为15～20微米的粉料；(5)研磨在上述粉料中加入40～100重量％的去离子水和余下的0.2～0.6重量％的分散剂、0.5～1.2重量％的粘合剂、0.1～0.3重量％的消泡剂，用精细研磨机研磨40～90分钟，得到粒径小于9微米、粘度为250～350cps的物料；(6)再次干燥用喷雾干燥机进行干燥处理，得到粒径为80～200微米、流动角小于30度的颗粒；然后，用加湿器进行加湿，得到含水量为0.5～1.0重量％的颗粒；(7)成型用自动成型机进行成型，得到具有一定形状的坯件；(8)烧结用推板式隧道炉在氮气或真空控制氧分压的气氛中、按照以下不同时间段和不同温度值下进行烧结先在1～6小时内由室温升至600℃，再在2～4小时内由600℃升至1150℃并在此温度下保持1～4小时；之后，再升温至1310～1340℃，并在此温度下保温2.5～4.5小时；然后在3～12小时内降至150℃；最后，经磨加工、清洗、烘干和涂敷，得到本发明的高频低损耗锰锌铁氧体。
全文摘要
本发明公开一种高频低损耗锰锌铁氧体及其制备方法。它是用三氧化二铁(53.8～54.6摩尔％)、氧化锰(43.0～43.8摩尔％)、氧化锌(2.4～3.5摩尔％)、分散剂(0.6～1.2重量％)、粘合剂(0.6～2.0重量％)和消泡剂(0.2～0.6重量％)，经混合、干燥、预烧、粉碎、研磨、再次干燥、成型、烧结等步骤而制成。这种高频低损耗锰锌铁氧体，工作频率高、温升小、可靠性高，适用范围不受限制。适用于开关电源和电视机、收音机等视听设备中的功率变压器和回扫变压器上。
文档编号C04B35/632GK1861544SQ20051003926
公开日2006年11月15日 申请日期2005年5月11日 优先权日2005年5月11日
发明者冯建湘, 冯建昌, 陈盛明 申请人:冯建湘