一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，所述的铁氧体磁芯材料包括重量百分比为90%的主成分和重量百分比为10%的辅助成分，所述的主成分为自制Co2-Z型铁氧体，所述的辅助成分包括SiO2、CaCO3、V2O5、TiO2，所述的制备方法包括如下步骤：a）制备Co2-Z型铁氧体，b）预烧球磨处理，c）成型及烧结。本发明揭示了一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，该铁氧体磁芯材料具有很高的磁导率、较好的宽温特性、良好的电磁兼容性能和优异的吸波性能，其制备工艺高效、易操作、适用性强，推广应用价值极高。
【专利说明】一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子材料，尤其涉及一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，属于电子材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]电子材料是现代电子工业和科学技术发展的物质基础，主要是指在电子技术和微电子技术中使用的材料，包括介电材料、半导体材料、压电与铁电材料、导电金属及其合金材料、磁性材料、光电子材料以及其他相关材料。电子材料涵盖范围广泛，其主要功能在于本身为光机能性，或会影响产品电气性质的材料。当前，电子材料主要应用于IC制造、平面显示器、构装、印刷电路板、太阳电池等产业。
[0003]作为电子材料之一的铁氧体磁芯材料，广泛应用于通信设备和汽车电子等领域。当前，现代通信设备的户外设施和汽车等，在工作过程中，都需要经历高温和低温的环境，要保证这些设备能够正常使用，就必须要求使用的磁芯材料从低温_20°C到100°C都具有很高的磁导率。现行技术中的很多铁氧体磁芯材料虽具有较高的起始磁导率，但磁导率的宽温特性很一般，较难在各种环境温度下，仍能保持高的磁导率；有些产品虽能实现较好的磁导率宽温特性，但制备成本过高，制备工艺繁琐，不易操作；此外，很多铁氧体磁芯材料不具备很好的吸波性能，不能在消除电磁污染、保障人体健康方面发挥作用。
【发明内容】
[0004]针对上述需求，本发明提供了一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，该铁氧体磁芯材料具有很高的磁导率、较好的宽温特性、良好的电磁兼容性能和优异的吸波性能，其制备工艺高效、易操作、适用性强，推广应用价值极高。
[0005]本发明是一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，所述的铁氧体磁芯材料包括重量百分比为90%的主成分和重量百分比为10%的辅助成分，所述的主成分为自制Co2-Z型铁氧体，所述的辅助成分包括Si02、CaCO3> V2O5, T12，所述的制备方法包括如下步骤:a)制备Co2-Z型铁氧体，b)预烧球磨处理，c)成型及烧结。
[0006]在本发明一较佳实施例中，所述的Co2-Z型铁氧体由硝酸钡、硝酸钴和硝酸铁按物质的量之比3: 2: 41制备而成。
[0007]在本发明一较佳实施例中，所述的辅助成分按重量百分比计算分别为=S12 2%、CaCO3 2.5%、V2O5 1.5%, T12 4%。
[0008]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a)中，制备Co2-Z型铁氧体采用喷雾-焙烧法，其包括如下步骤:1)将硝酸钡、硝酸钴和硝酸铁溶于蒸馏水中制得混合溶液；2)将混合溶液经喷雾干燥处理制得硝酸盐微粉；3)高温焙烧硝酸盐微粉制得Co2-Z型铁氧体。
[0009]在本发明一较佳实施例中，所述的高温焙烧硝酸盐微粉包括两个工序:升温至600°C保温2h和升温至1100°C焙烧5h。
[0010]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b)中，预烧球磨处理包括如下步骤:1)将制得的Co2-Z型铁氧体研磨成粉后于90°C烘干；2)将粉料放在箱式炉中于850°C预烧3h ；3)将预烧后的粉料加入Si02、CaC03、V205、Ti02，并在球磨机中球磨1.5h，制得粒度为1.4um的料浆。
[0011 ] 在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c )中，成型及烧结包括如下步骤:I)将制得的料浆烘干后过筛，并加入PVA胶水造粒；2)将粒料用液压机在500MPa的压力下压制成型；3)将成型材料在氮气保护的钟罩炉中于900°C烧结2h。
[0012]本发明揭示了一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，该铁氧体磁芯材料具有很高的磁导率、较好的宽温特性、良好的电磁兼容性能和优异的吸波性能，其制备工艺高效、易操作、适用性强，推广应用价值极高。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明实施例高性能铁氧体磁芯材料制备方法的工序步骤图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图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。
[0015]图1是本发明实施例高性能铁氧体磁芯材料制备方法的工序步骤图；该铁氧体磁芯材料包括重量百分比为90%的主成分和重量百分比为10%的辅助成分，所述的主成分为自制Co2-Z型铁氧体，所述的辅助成分包括Si02、CaCO3> V2O5, T12，所述的制备方法包括如下步骤:a)制备Co2-Z型铁氧体，b)预烧球磨处理，c)成型及烧结。
[0016]本发明提及的高性能铁氧体磁芯材料在制备时，先采用喷雾-焙烧法制备Co2-Z型铁氧体，再以Co2-Z型铁氧体为主原料，辅以多种添加剂Si02、CaC03、V205和T12，采用氧化物干法工艺制作成高性能铁氧体磁芯材料。其中，制备的Co2-Z型铁氧体具有典型的平面六角结构，有很高的磁晶各向异性场、高起始磁导率等优良品质；同时，制备Co2-Z型铁氧体采用的喷雾-焙烧工艺简单，易操作，大大节省了时间，且操作工序少，避免了处理过程中杂质的引入，产物的纯度高。
实施例
[0017]具体制备方法如下:
a)制备Co2-Z型铁氧体，具体制备过程为:首先按物质的量之比称取一定量的硝酸钡、硝酸钴和硝酸铁，它们的用量比为3: 2: 41，将上述原料溶于蒸馏水中，电磁搅拌均匀得到前驱物混合溶液；然后将制得的前驱物混合溶液经喷雾干燥处理得到硝酸盐微粉；随后将硝酸盐微粉置于管式炉中升温至600°C并保温2h，再以5°C /min的升温速率升温至1100°C并焙烧5h，最后将管式炉中尾气通入NaOH溶液中后排出，待反应结束后，取出黑色广物，即得Co2-Z型铁氧体。
[0018]b)预烧球磨处理，具体制备过程为:首先将步骤a)制得的Co2-Z型铁氧体放入研磨机中研磨成粉，并将研磨后的粉料放入真空烘箱中于90°C烘干；然后将烘干的粉料放在箱式炉中于850°C预烧3h;随后按占铁氧体磁芯材料的重量百分比计，依次向预烧后的粉料中加入2%的Si02、2.5%的CaCO3U.5%的V2O5和4%的T12,并将混合粉料放入球磨机中球磨1.5h，制得粒度为1.4um的料浆。
[0019]C )成型及烧结，具体制备过程为:先将步骤b )处理得到的料浆放入真空烘箱中于90°C烘干，再将烘干的料浆进行过筛处理，过筛后加入重量百分比为8%的PVA胶水进行造粒获得粒料；然后将粒料用液压机在500MPa的压力下压制成型；最后将成型材料放入氮气保护的钟罩炉中，于900°C下进行烧结处理，烧结2h后出炉即得性能优异的铁氧体磁芯材料。经测试，该高性能铁氧体磁芯材料在-20?100°C温度范围内的起始磁导率可达11000，吸波性能可达18dB。
[0020]本发明揭示了一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，该铁氧体磁芯材料具有很高的磁导率、较好的宽温特性、良好的电磁兼容性能和优异的吸波性能，其制备工艺高效、易操作、适用性强，推广应用价值极高。
[0021]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，其特征在于，所述的铁氧体磁芯材料包括重量百分比为90%的主成分和重量百分比为10%的辅助成分，所述的主成分为自制Co2-Z型铁氧体，所述的辅助成分包括Si02、CaCO3> V2O5, T12，所述的制备方法包括如下步骤:a)制备Co2-Z型铁氧体，b)预烧球磨处理，c)成型及烧结。
2.根据权利要求1所述的高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，其特征在于，所述的Co2-Z型铁氧体由硝酸钡、硝酸钴和硝酸铁按物质的量之比3: 2: 41制备而成。
3.根据权利要求1所述的高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，其特征在于，所述的辅助成分按重量百分比计算分别为=S12 2%, CaCO3 2.5%、V2O5 1.5%、T12 4%。
4.根据权利要求1所述的高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤a)中，制备Co2-Z型铁氧体采用喷雾-焙烧法，其包括如下步骤:1)将硝酸钡、硝酸钴和硝酸铁溶于蒸馏水中制得混合溶液；2)将混合溶液经喷雾干燥处理制得硝酸盐微粉；3)高温焙烧硝酸盐微粉制得Co2-Z型铁氧体。
5.根据权利要求4所述的高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，其特征在于，所述的高温焙烧硝酸盐微粉包括两个工序:升温至600°C保温2h和升温至1100°C焙烧5h。
6.根据权利要求1所述的高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤b)中，预烧球磨处理包括如下步骤:1)将制得的Co2-Z型铁氧体研磨成粉后于90°C烘干；2)将粉料放在箱式炉中于850°C预烧3h ；3)将预烧后的粉料加入Si02、CaCO3> V2O5,T12，并在球磨机中球磨1.5h，制得粒度为1.4um的料浆。
7.根据权利要求1所述的高性能铁氧体磁芯材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤c)中，成型及烧结包括如下步骤:1)将制得的料浆烘干后过筛，并加入PVA胶水造粒；2)将粒料用液压机在500MPa的压力下压制成型；3)将成型材料在氮气保护的钟罩炉中于900°C烧结 2h。
【文档编号】C04B35/622GK104355608SQ201410570576
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】付冲 申请人:苏州华冲精密机械有限公司