一种高bs低损耗锰锌铁氧体磁性材料及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种MnZn铁氧体磁性材料。
【背景技术】
[0002] 随着信息技术的不断发展，电子整机系统向小型轻量化、平面贴装化等方向发展， 开关电源的小型化也是势在必行，除了高频化以外另一个小型化的重要途径提高电源变压 器的工作Bm，这方面主要依靠基中磁性材料的发展和进步，通过不断的研究和开发提高材 料的BS。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是克服现有的难题，提供了一种25°C~120°C范围内的BS 在500mT以上、25°C时达620mT以上的高BS低损耗锰锌铁氧体磁性材料； 本发明的另一目的是提供上述高BS低损耗锰锌铁氧体磁性材料的制备工艺。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案： 一种高BS低损耗锰锌铁氧体磁性材料，包括主体组分、第一添加组分和第二添加组分， 所述主体组分包括:Fe2〇354mol%~60mol%、Zn0 1.5mol%~4mol%、K2C03 0.05mol%~ 0.2mol%、余下为MnO,各组分之和为lOOmol%; 所述第一添加组分，各成分按主体组分总重量的百分数计，由CaC03 0.05wt%~0.20wt%、Si〇2O.Olwt%~0.03wt%或WO30.05wt%~0.20wt%中的两种或三种的组合而成； 所述第二添加组分，各成分按主体组分总重量的百分数计，由Ti02 0.10wt%~0.20 wt% 和/或C02O30 · 20wt% ~0 · 4wt%构成。
[0005]优选的，所述主体组分为包括：Fe2〇356mol%、Zn0 2.7mol%、K2C03 0.1mol%、Mn0 41·2mol%〇
[0006] 优选的，所述第一添加组分，各成分按主体组分总重量的百分数计由0.05~0.12 wt%的Ca⑶3、0.01~0.02wt%的Si〇2或0.10~0.2wt%的W03中的两种或三种的组合而 成。
[0007]进一步优选的，所述第一添加组分，各成分按主体组分总重量的百分数计，由0.1 wt%的CaC03、0.015wt%的Si〇2和0.10wt%的W03 三种组合而成。
[0008]优选的，所述第二添加组分，各成分按主体组分总重量的百分数计，由0.15wt% 的Ti〇2和/或0.30wt%的C02O3构成。 进一步优选的，所述第二添加组分为0.15wt%的Ti〇2。
[0009]上述的高BS低损耗锰锌铁氧体磁性材料的制备工艺， 1) 按配方，称取三种主体组分投入砂磨机中，加水，砂磨20~30分钟，抽至搅拌机中，加 入PVA溶液，搅拌2小时后，进行喷雾干燥;将干燥好的红色粉料在800-950°C的温度下预 烧1~2小时，得到预烧料； 2) 称取预烧料加入砂磨机中，按重量比分别加入第一添加组分、第二添加组分，及水， 砂磨1~1.5小时，砂磨后抽至搅拌机，并加入PVA溶液，搅拌2小时，进行二次喷雾造粒，得到 颗粒料；用压机将颗粒料压制成生坯，再将生坯置于1250~1350°C的温度下，3~6%的氧分压 下保温烧结3~5小时，即可得到本发明高BS低损耗锰锌铁氧体磁性材料的磁芯。
[0010]优选的，所述步骤1)中，加入主体组分总重量50wt%的去离子水;所述PVA溶液浓 度为8~9%，优选加入量为主体组分总重量的10wt%。
[0011] 优选的，所述步骤2)中，加入第一添加组分和第二添加组分总重量50wt%的去离子 水；所述PVA溶液浓度为8~9%，优选加入量为第一添加组分和第二添加组分总重量的 10wt%〇
[0012] 本发明有益效果： 本发明通过配方、添加物、烧结工艺的控制，得到在25°0120°C范围内BS很高的特性， 同时具有较低的功率损耗，应用于对体积要求小、高集成度的场合，适合于各种电磁应用领 域。
[0013]本发明实现了通过材料配方和工艺技术的突破，提高了磁性材料在25°C~120°C范 围内的BS，在25°C~120°C范围内BS在500mT以上，25°C时达620mT以上；同时，本发明材料具 有很高的居里温度，320°C以上，适用于各恶劣环境，可以应用于如汽车电子、路政设施、航 空航天等场合。
[0014]本发明材料在工作温工范围内，各温区都有较低的损耗，相比其它常规材料更节 能。采用本发明材料在1OOKHz下功率耗损耗PL很低， PL< 500mff/cm3 (100KHz^200mT 100°C) BS> 500mT (25〇C~120〇Cai94A/m) BS>620mT(25〇Cai94A/m)
【具体实施方式】
[0015]以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用 于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016] 实施例1 一种高BS低损耗锰锌铁氧体磁性材料，各组分参见表1。
[0017]其制备方法为： 称取主体组分投入砂磨机中，加入50wt%的去离子水砂磨20~30分钟，抽至搅拌机中， 加入主体组分重量的l〇wt%的浓度为8~9%PVA溶液，搅拌2小时后，进行喷雾干燥。将干燥 好的红色粉料在800-950°C的温度下预烧1~2小时，得到预烧料。称取预烧料加入砂磨机 中，按重量比分别加入第一添加组分、第二添加组分，及添加组分总重的50wt%的去离子水， 砂磨1~1.5小时，砂磨后抽至搅拌机，并加入添加组分总重的10wt%的浓度为8~9%PVA溶液， 搅拌2小时，进行二次喷雾造粒，得到颗粒料。用压机将颗粒料压制外径、内径、厚度一定尺 寸的生坯。将环形生坯置于1250~1350°C的温度下，3~6%的氧分压下保温烧结3~5小时，得 到所需磁芯。
[0018] 实施例2 一种高BS低损耗锰锌铁氧体磁性材料，各组分参见表1。
[0019]其制备方法参见实施例1。
[0020] 实施例3 一种高BS低损耗锰锌铁氧体磁性材料，各组分参见表1。
[0021 ]其制备方法参见实施例1。
[0022] 实施例4 一种高BS低损耗锰锌铁氧体磁性材料，各组分参见表1。
[0023]其制备方法参见实施例1。
[0024] 实施例5 一种高BS低损耗锰锌铁氧体磁性材料，各组分参见表1。
[0025]其制备方法参见实施例1。
[0026] 实施例6 一种高BS低损耗锰锌铁氧体磁性材料，各组分参见表1。
[0027]其制备方法参见实施例1。
[0028] Fe2〇3 54mol%~60mol%、Zn0 1.5mol%~4mol%、K2C〇3 0.05mol%~0.