一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及软磁铁氧体材料领域，具体涉及一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]软磁铁氧体材料是目前市场需求最大且产量最多的软磁材料，广泛应用于国防科技、通信、计算机、雷达、广播电视、医疗及测量仪器、娱乐消费等电子产品、工业与办公自动化、汽车电子、照明等国民经济的基础产业。目前，工业生产中铁氧体磁芯的成型方法主要是干压成型，这种方法对磁芯形状有较大限制，并存在坯体强度低，烧结后磁芯内部密度不均一且组织均匀性较差、易开裂等局限。为了适应铁氧体磁芯小型化、薄型化和形状多样化，需要一种一次成型无需后续加工的制备铁氧体磁芯的成型方法，本发明采用半干压压制成型的工艺，减少了空气的污染，并且坯件孔隙多，有利于添加剂渗入，本发明制得的软磁铁氧体材料具有高的磁导率及其他优良性能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法。
[0004]为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施:
一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法，由下列重量份的原料制成:三氧化二铁50-70、氧化锰25-27、氧化锌21-23、二氧化硅0.2-0.5、氧化铋0.3-0.6、聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.3、锯末0.4-1、木质素磺酸钠0.02-0.06、有机硅树脂2_4、去离子水适量；
本发明所述一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法，由以下具体步骤制成:
(1)将锯末清洗干净后烘干粉碎，再将三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、锯末和去离子水加到球磨机中进行湿法球磨混合均匀，球磨时间为6h ；
(2)将步骤(I)所得的粉末置于烧结炉中进行预烧，预烧温度控制在700-800°C，预烧时间为120min ；
(3)将二氧化硅和氧化铋球磨成纳米粉体后和聚乙烯吡咯烷酮、木质素磺酸钠混合，加到混料机中机械搅拌混合均匀，再转移到超声震荡器中，加入适量的去离子水超声分散20-40min得到分散液备用；
(4)将步骤(2)预烧的粉末和步骤(3)中所得的分散液混合搅拌均匀，造粒，采用半干压压制成型，将坯件放入烧结炉中，采用氮气作为保护气体，在烧结温度为1000-1300° C，保温时间为120-180min进行烧结，烧结结束后冷却至室温；
(5)将有机硅树脂用4-6倍重量份的六甲基二硅氧烷稀释，再将步骤(4)的坯件浸渍到有机硅树脂溶液中，浸渍2-3次，每次3-5min，干燥固化后即可。
[0005]本发明的优点是:本发明添加锯末进行预烧，增加了软磁铁氧体材料的表面粗糙度，增强了坯料的致密性，采用半干压压制成型，节约资源并环境污染小，在坯件的表面涂覆的有机硅树脂，增强了坯件表面的圆滑、平整性和耐磨性，并降低损耗，本发明添加的二氧化硅有助于晶粒的生长，起到助熔作用，能够提高铁氧体强度和降低烧结温度，降低磁芯损耗的作用，添加的氧化铋具有提高起始磁导率和饱和磁感应强度的作用，本发明的高磁导率软磁铁氧体材料制备方法生产工艺简单、生产效率高、节能、污染少、成品率高。
【具体实施方式】
[0006]下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0007]一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法，由下列重量份(公斤)的原料制成:三氧化二铁55、氧化锰25、氧化锌21、二氧化硅0.4、氧化铋0.5、聚乙烯吡咯烷酮0.2、锯末
0.7、木质素磺酸钠0.03、有机硅树脂3、去离子水适量；
本发明所述一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法，由以下具体步骤制成:
(1)将锯末清洗干净后烘干粉碎，再将三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、锯末和去离子水加到球磨机中进行湿法球磨混合均匀，球磨时间为6h ；
(2)将步骤(I)所得的粉末置于烧结炉中进行预烧，预烧温度控制在800°C，预烧时间为 120min ；
(3)将二氧化硅和氧化铋球磨成纳米粉体后和聚乙烯吡咯烷酮、木质素磺酸钠混合，加到混料机中机械搅拌混合均匀，再转移到超声震荡器中，加入适量的去离子水超声分散30min得到分散液备用；
(4)将步骤(2)预烧的粉末和步骤(3)中所得的分散液混合搅拌均匀，造粒，采用半干压压制成型，将坯件放入烧结炉中，采用氮气作为保护气体，在烧结温度为1125° C，保温时间为160min进行烧结，烧结结束后冷却至室温；
(5)将有机硅树脂用5倍重量份的六甲基二硅氧烷稀释，再将步骤(4)的坯件浸渍到有机硅树脂溶液中，浸渍2次，每次5min，干燥固化后即可。
[0008]通过上述实施例制得的软磁铁氧体材料的性能数据:
初始磁导率(25±3° C):5300±25% ；
功率损耗(100Kc、200mT，KW/m3):570 (25±2。C)，285 (100±2。C)；
饱和磁通密度(mT，100° C):503 ；
居里温度(° C) > 260ο
【主权项】
1.一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成:三氧化二铁50-70、氧化锰25-27、氧化锌21-23、二氧化硅0.2-0.5、氧化铋0.3-0.6、聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.3、锯末0.4-1、木质素磺酸钠0.02-0.06、有机硅树脂2_4、去离子水适量。
2.根据权利要求1所述一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法，其特征在于，由以下具体步骤制成: (1)将锯末清洗干净后烘干粉碎，再将三氧化二铁、氧化锰、氧化锌、锯末和去离子水加到球磨机中进行湿法球磨混合均匀，球磨时间为6h ； (2)将步骤(I)所得的粉末置于烧结炉中进行预烧，预烧温度控制在700-800°C，预烧时间为120min ； (3)将二氧化硅和氧化铋球磨成纳米粉体后和聚乙烯吡咯烷酮、木质素磺酸钠混合，加到混料机中机械搅拌混合均匀，再转移到超声震荡器中，加入适量的去离子水超声分散20-40min得到分散液备用； (4)将步骤(2)预烧的粉末和步骤(3)中所得的分散液混合搅拌均匀，造粒，采用半干压压制成型，将坯件放入烧结炉中，采用氮气作为保护气体，在烧结温度为1000-1300° C，保温时间为120-180min进行烧结，烧结结束后冷却至室温； (5)将有机硅树脂用4-6倍重量份的六甲基二硅氧烷稀释，再将步骤(4)的坯件浸渍到有机硅树脂溶液中，浸渍2-3次，每次3-5min，干燥固化后即可。
【专利摘要】本发明公开了一种高磁导率软磁铁氧体材料及其制备方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成：三氧化二铁50-70、氧化锰25-27、氧化锌21-23、二氧化硅0.2-0.5、氧化铋0.3-0.6、聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.3、锯末0.4-1、木质素磺酸钠0.02-0.06、有机硅树脂2-4、去离子水适量；本发明添加的二氧化硅有助于晶粒的生长，起到助熔作用，能够提高铁氧体强度和降低烧结温度，降低磁芯损耗的作用，添加的氧化铋具有提高起始磁导率和饱和磁感应强度的作用，本发明的高磁导率软磁铁氧体材料制备方法生产工艺简单、生产效率高、节能、污染少、成品率高。
【IPC分类】C04B35-26, C04B35-622
【公开号】CN104876561
【申请号】CN201510172754
【发明人】王进
【申请人】安徽祈艾特电子科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月14日