一种具有高磁导率、宽频特性的Mn-Zn铁氧体材料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种Mn-Zn铁氧体材料，具体是涉及一种具有高磁导率、宽频特性的Mn-Zn铁氧体材料，由主成分和添加剂组成，所述主成分的配方为65～70wt%Fe2O3、13～16wt%ZnO、余量为Mn3O4；添加剂的配方为0.06～0.08wt%Mo2O3、0.02～0.03wt%Bi2O3、0.025～0.075wt%CaCO3、0.001～0.005wt%SiO2和0.005～0.01wt%Nb2O5，其中添加剂的各组成的重量百分比是相对主成份的总重量计算而得。所述Mn-Zn铁氧体材料具有高磁导率、宽频特性的双重特性，主要用于电子电路宽带变压器。
【专利说明】一种具有高磁导率、宽频特性的Mn-Zn铁氧体材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种Mn-Zn铁氧体材料，具体是涉及一种具有高磁导率、宽频特性的Mn-Zn铁氧体材料。
【背景技术】
[0002]软磁铁氧体材料是国民经济中一种非常重要的基础功能材料，广泛应用于各类电子产品中，例如:通信设备，家用电器，计算机，汽车等。近年来，电子产品向轻、薄、短、小的方向发展，这对软磁铁氧体材料的性能提出了更高的要求，其中高磁导率锰锌材料是随着市场发展变化最快，市场前景最好的材料之一。高磁导率锰锌铁氧体材料主要用于电子电路宽带变压器，综合业务数字网(ISDN)、局域网(LAN)、宽域网(WAN)、背景照明等领域的脉冲变压器，抗电磁波滤波器等领域。这些领域的磁芯基本上是在弱场下工作，这时材料的高磁导率就会显示出独特的优越性。首先，材料的磁导率较高时，较少的线圈匝数就可以获得需求的电感量，进而有效地降低线圈的直流电阻及由其引起的损耗；其次，使用磁导率高的材料能明显减小变压器的体积，有利于器件和系统的小型化、轻量化。这些特点顺应了电子产品的发展趋势，目前其产量已占全部软磁铁氧体总产量的25%以上。随着通信、计算机、网络等电子信息产业的高速发展，其市场需求以年均20%以上的速度高速增长。因此，国内外相关企业对高磁导率Mn-Zn铁氧体的研究都非常重视。
[0003]由于应用市场要求Mn-Zn铁氧体材料不仅要具有高的初始磁导率，同时必须具有良好的温度特性、频率特性、低的损耗、高的阻抗和良好的叠加性能等，因此，高磁导率领域的研究已经从简单的追求高磁导率方面转移到提高综合性能上来，要求在提高磁导率的同时，还要兼顾其他性能参数，使材料性能达到一个很好的平衡，即具有以下综合性能:更高的饱和磁通密度Bs、更好的直流偏置特性DC-Bias、更低的损耗、更低的总谐波失真系数(THD)、更宽的使用频率和更广的温度范围。而具有宽频特性是解决更宽的使用频率要求的关键，但要使Mn-Zn铁氧体材料在具有高磁导率的同时具有宽频特性，则是有待本领域科技人员需要解决的难题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种具有高磁导率、宽频特性的Mn-Zn铁氧体材料，为电子产品向小型化、轻量化方向发展奠定基础。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
[0006]一种具有高磁导率、宽频特性的Mn-Zn铁氧体材料，由主成分和添加剂组成,其特征在于:
[0007]所述主成分的配方为65~70wt%Fe203、13~16wt%Zn0、余量为Mn3O4 ；
[0008]所述添加剂 的配方为0.06 ~0.08wt%Mo203、0.02 ~0.03wt%Bi203>0.025 ~
0.075wt%CaC03、0.001 ~0.005wt%Si02 和 0.005 ~0.01wt%Nb205，其中所述添加剂的各组成
的重量百分比是相对主成份的总重量计算而得。[0009]所述添加剂的总加入量占主成份总重的重量百分比为0.13~0.19%。
[0010]制备时，先将主成分和添加剂按照配方称量，然后依次经过混合、预烧、初粉碎、加入添加剂后砂磨、喷雾造粒、干压成型、烧结七个步骤即可。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0012]1、所述Mn-Zn铁氧体材料兼具高磁导率和宽频特性，即:在25°C、10KHz、0.8mA条件下的初始磁导率μ I达到8000-12000，并且可保持到200kHz以上；居里温度Tc达到120-130 0C ;25°C、10KHz、0.8mA 条件下的比损耗系数 tg δ / μ i 达到 1.2X 10-6 ;在 25 °C、100KHz、0.8mA条件下的比损耗系数tg δ / μ i不大于1.3 X 10-6。本发明的这种Mn-Zn铁氧体材料具有双重特性，可用于电子电路宽带变压器。
[0013]2、所述Mn-Zn铁氧体材料所具有的高磁导率和宽频特性双重特性，可用于电子电路宽带变压器，有利于电子产品向小型化、轻量化方向发展。
[0014]3、所述Mn-Zn铁氧体材料的制备工艺简单，操作方便。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例对本发明作进一步详细、完整的说明:
[0016]实施例1
[0017]1、按配方称重
[0018]所述主成分的配方为65.6wt%Fe203、14wt%Zn0、20.4wt%Mn304 ;所述添加剂的配方为 0.075wt%Mo203、0.025wt%`主成份的总重量计算而得。
[0019]2、制备工艺
[0020]将称量好的主成分混合25分钟；820°C条件下保温预烧2小时；初粉碎25分钟；砂磨30分钟，在砂磨的同时加入添加剂一起细粉碎；然后造粒，干压成型，样品的压制尺寸为Φ 29X10X5.5 (外径X高X壁厚)的样环；最后在1395±5°C条件下烧结，保温5小时，控制氧气含量在9%左右最佳，降温至室温即可。其中，烧结时的升温速率为150-200°C /小时，降温速率为150-200°C /小时。
[0021]3、检测结果
[0022]将本实施例中制得的样品进行检测，检测结果如下:
[0023]250C、IOKHz、0.8mA条件下的初始磁导率μ i达到10946，并且在200kHz时μ i仍保持到 10446 ；
[0024]居里温度Tc达到130°C ；
[0025]25°C、10KHz、0.8mA 条件下的比损耗系数 tgS / μ i 达到 1.2X1(T6 ;25°C、ΙΟΟΚΗζ、
0.8mA条件下的比损耗系数tg δ / μ i只有1.2 X 10_6。
[0026]实施例2
[0027]1、按配方称重
[0028]所述主成分的配方为70.9wt%Fe203>6.7wt%Zn0、22.4wt%Mn304 ；
[0029]所述添加剂的配方为0.08wt%Mo203、0.025wt%Bi203、0.07wt%CaC03、0.00375wt%Si02和0.01wt%Nb205，其中所述添加剂的各组成的重量百分比是相对主成份的总重量计算而得。
[0030]2、制备工艺[0031]将称量好的主成分混合25分钟；820°C条件下保温预烧2小时；初粉碎25分钟；砂磨30分钟，在砂磨的同时加入添加剂一起细粉碎；然后造粒，干压成型，样品的压制尺寸为Φ 29X10X5.5 (外径X高X壁厚)的样环；最后在1395±5°C条件下烧结，保温5小时，控制氧气含量在9%左右最佳，降温至室温即可。其中，烧结时的升温速率为150-200°C /小时，降温速率为150-200°C /小时。
[0032]3、检测结果
[0033]将本实施例中制得的样品进行检测，检测结果如下:
[0034]250C UOKHz,0.8mA条件下的初始磁导率μ i达到11402，并且在200kHz时μ i仍保持到 10750 ； [0035]居里温度Tc达到130°C ；
[0036]25°C、10KHz、0.8mA 条件下的比损耗系数 tgS / μ i 达到 1.2X1(T6 ;25°C、ΙΟΟΚΗζ、
0.8mA条件下的比损耗系数tg δ / μ i只有1.2 X 10_6。
[0037]实施例3
[0038]1、按配方称重
[0039]所述主成分的配方为65.7wt%Fe203、14.4wt%ZnO、19.9wt%Mn304 ；
[0040]所述添加剂的配方为0.08wt%Mo203、0.025wt%Bi203、0.07wt%CaC03、0.0025wt%Si02和0.01wt%Nb205，其中所述添加剂的各组成的重量百分比是相对主成份的总重量计算而得。
[0041]2、制备工艺
[0042]将称量好的主成分混合25分钟；820°C条件下保温预烧2小时；初粉碎25分钟；砂磨30分钟，在砂磨的同时加入添加剂一起细粉碎；然后造粒，干压成型，样品的压制尺寸为Φ 29X10X5.5 (外径X高X壁厚)的样环；最后在1395±5°C条件下烧结，保温5小时，控制氧气含量在9%左右最佳，降温至室温即可。其中，烧结时的升温速率为150-200°C /小时，降温速率为150-200°C /小时。
[0043]3、检测结果
[0044]将本实施例中制得的样品进行检测，检测结果如下:
[0045]25°C、10KHz、0.8mA条件下的初始磁导率μ i达到10106，并且在200kHz时μ i仍保持到 9929 ；
[0046]居里温度Tc达到130°C ；
[0047]25°C、10KHz、0.8mA 条件下的比损耗系数 tgS / μ i 达到 1.2X1(T6 ;25°C、ΙΟΟΚΗζ、
0.8mA条件下的比损耗系数tg δ / μ i只有1.0X 10_6。
[0048]以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种具有高磁导率、宽频特性的Mn-Zn铁氧体材料，由主成分和添加剂组成,其特征在于: 所述主成分的配方为65~70wt%Fe203、13~16wt%ZnO、余量为Mn3O4 ； 所述添加剂的配方为 0.06 ~0.08wt%Mo203>0.02 ~0.03wt%Bi203>0.025 ~0.075wt%CaC03、0.001 ~0.005wt%Si02 和 0.005 ~0.01wt%Nb205，其中所述添加剂的各组成的重量百分比是相对主成份的总重量计算而得。
2.根据权利要求1所述的具有高磁导率、宽频特性的Mn-Zn铁氧体材料，其特征在于，所述添加剂的总加入量占主成份总重的`重量百分比为0.13~0.19%。
【文档编号】C04B35/622GK103739280SQ201310705005
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】彭春兰, 刘国平, 沈琪平, 许澧鸣 申请人:上海宝钢磁业有限公司