本发明涉及磁性材料技术领域，尤其是涉及一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料及其制备方法。
背景技术：
据前瞻出品的《2014-2018年中国不间断电源(ups)行业市场前瞻投资战略规划分析报告》显示：2012年，我国ups销售总额约为77.6亿元，受大数据对ict行业的影响，4g建设的需求及宽带中国项目的刺激，我国信息设备用ups电源的需求将快速增长。
逆变器作为ups电源的主要组成部分，需要应对持续的负载状态，防止其出现饱和，保证超高的功率传输效率，要求材料具有大的△b(bs-br)。目前该行业考虑到生产成本与效率的对应关系，大多还停留在pc40材料上，而采用pc40材质制作时，就需要把体积做的很大，才能保证耐大电流，东磁的dmr91由于具有相对较高的△b，已经在该行业崭露头角，但其在△b的提升上仍然有限，对于ups的体积缩小有限。为了实现ups电源的小型化，急需开发出一款具有更高△b的材料。
随着电子器件的高频、高速以及集成电路技术的迅速发展和mems(microelectronicalmechanicalsystem)技术的进步，电子元器件的总功率密度大幅度增长而物理尺寸却越来越小，要保证相同的功率传输密度，在缩小磁器件尺寸时，则必须增加传输频率或者传输量，而ups电源主要与市电相连，频率一定，其传输功率的大小取决于单位时间内的磁通量变化量△b，所以开发高△b的材料就成为当前必须的工作。
国内具有高△b的材料目前还尚未报道，国内企业主要关注高bs特性，而对剩磁br的关注度较低。因此，开发高bs低br材料是当前工作的重中之重。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种具有高饱和磁通量低剩余磁化强度，能提高器件整体功率传输密度的用于ups电源的锰锌铁氧体材料；
本发明还提供了一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料，包含以下摩尔百分比的原料：
fe2o353.1～56.4mol％，mno39.1～43.1mol％，zno3.8～4.5mol％。
作为优选，用于ups电源的锰锌铁氧体材料还含有以下添加剂：
caco3600～1000ppm，zro100～250ppm，nb2o5100～250ppm，co2o3800～1100ppm。
一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
a)预烧：将上述原料混合后进行预烧并粉碎后过筛，制得预烧粉料；
b)添加添加剂：将添加剂添加到预烧粉料中，混合100～150分钟，得到粉料；
c)造粒成型：造粒并成型制得成型体；
d)烧结：烧结分为5个阶段，依次记为d1～d5；
d1：将成型体放入炉中，从室温升温至1000～1100℃；
d2：接着升温至1300～1330℃，并保温4～8小时；
d3：然后降温至1000～1100℃；
d4：继续降温至850～950℃；
d5：最后降温至室温。
作为优选，步骤a中，预烧温度为700～850℃，预烧时间为2～4小时，粉碎后过20～40目筛。
作为优选，步骤c中，造粒时添加7wt％～10wt％的浓度为10wt％的pva溶液，并采用喷雾干燥。
作为优选，d1阶段中，升温速率为大于0℃/min并小于等于3.5℃/min，气氛为空气气氛。
作为优选，d2阶段中，升温速率为4～8℃/min，保温时氧浓度控制在5～7.5vol％。
作为优选，d3阶段中，降温速率为大于0℃/min并小于1.2℃/min，氧气浓度通过公式lg(p(o2))＝a-14540/t进行控制，a为10.0～14.0。
d3阶段，按照氧分压平衡公式为lg(p(o2))＝a-14540/t逐步降低氧分压，其中t为烧结时的绝对温度，a为按照铁氧体组分配方确定的常数，其中有关于a值的确定，在“张有刚，黄永杰，罗迪民.磁性材料[m].成都：成都电讯工程学院出版社，1988.”、“邓尚斌.mnzn铁氧体烧结工艺研究[j].磁性材料及器件,1996(cx):50-53.”和“黄爱萍,谭福清,豆小明.烧结气氛对锰锌功率铁氧体材料性能的影响[j].磁性材料及器件,2014(4):41-44.”等书籍和文献中针对a值的探讨，本领域普通技术人员可以通过对上述参考文献的学习获得a值的确定方法和a值的确定值，本发明中a值范围为10.0～14.0。
作为优选，d4阶段中，降温速率为大于0℃/min并小于等于2.5℃/min，氧化浓度控制在0.015～0.025vol％。
作为优选，d5阶段中，降温速率为大于0℃/min并小于5℃/min，氧气浓度控制在0vol％。
因此，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明中的用于ups电源的锰锌铁氧体材料具有高饱和磁通量低剩余磁化强度的特性，具有较大的单位时间内的磁通量变化量△b，具有较大的传输功率；100℃下，bs＞465mt，br＜45mt，△b(bs-br)≥420mt，测试条件为50hz，1200a/m；
(2)本发明中的ups电源的锰锌铁氧体材料铁损较少，能够保证其具有较大的传输效率；100℃下，pcv≤600kw/m3，测试条件为100khz，200mt。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，若非特指，所有的设备和原料均可从市场上购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例
实施例1～9中原料与添加剂的含量如表1所示：
表1：实施例1～9原料、添加剂含量表
各实施例中用于ups电源的锰锌铁氧体材料制备方法如下：
实施例1
一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
a)预烧：将上述原料混合后进行预烧并粉碎后过筛，制得预烧粉料；预烧温度为800℃，预烧时间为3小时，粉碎后过30目筛；
b)添加添加剂：将添加剂添加到预烧粉料中，混合140分钟，得到粉料；
c)造粒成型：造粒并成型制得成型体；造粒时添加8wt％的浓度为10wt％的pva溶液，并采用喷雾干燥；
d)烧结：烧结分为5个阶段，依次记为d1～d5；
d1：将成型体放入炉中，从室温升温至1050℃；升温速率为2℃/min，气氛为空气气氛；
d2：接着升温至1310℃，并保温6小时；升温速率为5℃/min，保温时氧浓度控制在7.0vol％；
d3：然后降温至1100℃；降温速率为1.0℃/min，氧气浓度通过公式lg(p(o2))＝a-14540/t进行控制，a为12.0；
d4：继续降温至900℃；降温速率为2.0℃/min，氧化浓度控制在0.02vol％；
d5：最后降温至室温；降温速率为3.0℃/min，氧气浓度控制在0vol％。
实施例2～3
实施例2～3中用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法同实施例1。
实施例4
一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
a)预烧：将上述原料混合后进行预烧并粉碎后过筛，制得预烧粉料；预烧温度为800℃，预烧时间为3小时，粉碎后过30目筛；
b)添加添加剂：将添加剂添加到预烧粉料中，混合140分钟，得到粉料；
c)造粒成型：造粒并成型制得成型体；造粒时添加8wt％的浓度为10wt％的pva溶液，并采用喷雾干燥；
d)烧结：烧结分为5个阶段，依次记为d1～d5；
d1：将成型体放入炉中，从室温升温至1050℃；升温速率为2℃/min，气氛为空气气氛；
d2：接着升温至1300℃，并保温6小时；升温速率为6℃/min，保温时氧浓度控制在7.0vol％；
d3：然后降温至1100℃；降温速率为1.0℃/min，氧气浓度通过公式lg(p(o2))＝a-14540/t进行控制，a为12.0；
d4：继续降温至900℃；降温速率为2.0℃/min，氧化浓度控制在0.02vol％；
d5：最后降温至室温；降温速率为3.0℃/min，氧气浓度控制在0vol％。
实施例5
一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
a)预烧：将上述原料混合后进行预烧并粉碎后过筛，制得预烧粉料；预烧温度为800℃，预烧时间为3小时，粉碎后过30目筛；
b)添加添加剂：将添加剂添加到预烧粉料中，混合140分钟，得到粉料；
c)造粒成型：造粒并成型制得成型体；造粒时添加8wt％的浓度为10wt％的pva溶液，并采用喷雾干燥；
d)烧结：烧结分为5个阶段，依次记为d1～d5；
d1：将成型体放入炉中，从室温升温至1050℃；升温速率为2℃/min，气氛为空气气氛；
d2：接着升温至1310℃，并保温6小时；升温速率为5℃/min，保温时氧浓度控制在6.0vol％；
d3：然后降温至1100℃；降温速率为0.8℃/min，氧气浓度通过公式lg(p(o2))＝a-14540/t进行控制，a为12.0；
d4：继续降温至900℃；降温速率为2.0℃/min，氧化浓度控制在0.02vol％；
d5：最后降温至室温；降温速率为3.0℃/min，氧气浓度控制在0vol％。
实施例6
一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
a)预烧：将上述原料混合后进行预烧并粉碎后过筛，制得预烧粉料；预烧温度为700℃，预烧时间为2小时，粉碎后过20目筛；
b)添加添加剂：将添加剂添加到预烧粉料中，混合100分钟，得到粉料；
c)造粒成型：造粒并成型制得成型体；造粒时添加7wt％的浓度为10wt％的pva溶液，并采用喷雾干燥；
d)烧结：烧结分为5个阶段，依次记为d1～d5；
d1：将成型体放入炉中，从室温升温至1000℃；升温速率为1.0℃/min，气氛为空气气氛；
d2：接着升温至1300℃，并保温4小时；升温速率为4℃/min，保温时氧浓度控制在5.0vol％；
d3：然后降温至1000℃；降温速率为1.0℃/min，氧气浓度通过公式lg(p(o2))＝a-14540/t进行控制，a为10.0；
d4：继续降温至850℃；降温速率为1.0℃/min，氧化浓度控制在0.015vol％；
d5：最后降温至室温；降温速率为大于1.0℃/min，氧气浓度控制在0vol％。
实施例7
实施例7中用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法同实施例6。
实施例8
一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
a)预烧：将上述原料混合后进行预烧并粉碎后过筛，制得预烧粉料；预烧温度为850℃，预烧时间为4小时，粉碎后过40目筛；
b)添加添加剂：将添加剂添加到预烧粉料中，混合150分钟，得到粉料；
c)造粒成型：造粒并成型制得成型体；造粒时添加10wt％的浓度为10wt％的pva溶液，并采用喷雾干燥；
d)烧结：烧结分为5个阶段，依次记为d1～d5；
d1：将成型体放入炉中，从室温升温至1100℃；升温速率为3.5℃/min，气氛为空气气氛；
d2：接着升温至1330℃，并保温8小时；升温速率为8℃/min，保温时氧浓度控制在7.5vol％；
d3：然后降温至1100℃；降温速率为1.19℃/min，氧气浓度通过公式lg(p(o2))＝a-14540/t进行控制，a为14.0；
d4：继续降温至950℃；降温速率为2.5℃/min，氧化浓度控制在0.025vol％；
d5：最后降温至室温；降温速率为4.95℃/min，氧气浓度控制在0vol％。
实施例9
实施例9中用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法同实施例8。
对比例
按以下技术参数设置9组对比例。
对比例1～9中原料与添加剂的含量如表2所示：
表2：对比例1～9原料、添加剂含量表
各对比例中制备方法如下：
对比例1
一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
a)预烧：将上述原料混合后进行预烧并粉碎后过筛，制得预烧粉料；预烧温度为800℃，预烧时间为3小时，粉碎后过30目筛；
b)添加添加剂：将添加剂添加到预烧粉料中，混合140分钟，得到粉料；
c)造粒成型：造粒并成型制得成型体；造粒时添加2wt％的pva溶液，并采用喷雾干燥；
d)烧结：烧结分为5个阶段，依次记为d1～d5；
d1：将成型体放入炉中，从室温升温至1050℃；升温速率为2℃/min，气氛为空气气氛；
d2：接着升温至1310℃，并保温6小时；升温速率为5℃/min，保温时氧浓度控制在7.0vol％；
d3：然后降温至1100℃；降温速率为1.0℃/min，氧气浓度通过公式lg(p(o2))＝a-14540/t进行控制，a为12.0；
d4：继续降温至900℃；降温速率为2.0℃/min，氧化浓度控制在0.02vol％；
d5：最后降温至室温；降温速率为3.0℃/min，氧气浓度控制在0vol％。
对比例2～6
对比例2～6中用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法同对比例1。
对比例7
一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
a)预烧：将上述原料混合后进行预烧并粉碎后过筛，制得预烧粉料；预烧温度为800℃，预烧时间为3小时，粉碎后过30目筛；
b)添加添加剂：将添加剂添加到预烧粉料中，混合140分钟，得到粉料；
c)造粒成型：造粒并成型制得成型体；造粒时添加2wt％的pva溶液，并采用喷雾干燥；
d)烧结：烧结分为5个阶段，依次记为d1～d5；
d1：将成型体放入炉中，从室温升温至1050℃；升温速率为2℃/min，气氛为空气气氛；
d2：接着升温至1300℃，并保温6小时；升温速率为3.33℃/min，保温时氧浓度控制在7.0vol％；
d3：然后降温至1000℃；降温速率为1.0℃/min，氧气浓度通过公式lg(p(o2))＝a-14540/t进行控制，a为12.0；
d4：继续降温至900℃；降温速率为2.0℃/min，氧化浓度控制在0.02vol％；
d5：最后降温至室温；降温速率为3.0℃/min，氧气浓度控制在0vol％。
对比例8
一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
a)预烧：将上述原料混合后进行预烧并粉碎后过筛，制得预烧粉料；预烧温度为800℃，预烧时间为3小时，粉碎后过30目筛；
b)添加添加剂：将添加剂添加到预烧粉料中，混合140分钟，得到粉料；
c)造粒成型：造粒并成型制得成型体；造粒时添加2wt％的pva溶液，并采用喷雾干燥；
d)烧结：烧结分为5个阶段，依次记为d1～d5；
d1：将成型体放入炉中，从室温升温至1050℃；升温速率为2℃/min，气氛为空气气氛；
d2：接着升温至1300℃，并保温6小时；升温速率为8.5℃/min，保温时氧浓度控制在7.0vol％；
d3：然后降温至1000℃；降温速率为1.0℃/min，氧气浓度通过公式lg(p(o2))＝a-14540/t进行控制，a为12.0；
d4：继续降温至900℃；降温速率为2.0℃/min，氧化浓度控制在0.02vol％；
d5：最后降温至室温；降温速率为3.0℃/min，氧气浓度控制在0vol％。
对比例9
一种用于ups电源的锰锌铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
a)预烧：将上述原料混合后进行预烧并粉碎后过筛，制得预烧粉料；预烧温度为800℃，预烧时间为3小时，粉碎后过30目筛；
b)添加添加剂：将添加剂添加到预烧粉料中，混合140分钟，得到粉料；
c)造粒成型：造粒并成型制得成型体；造粒时添加2wt％的pva溶液，并采用喷雾干燥；
d)烧结：烧结分为5个阶段，依次记为d1～d5；
d1：将成型体放入炉中，从室温升温至1050℃；升温速率为2℃/min，气氛为空气气氛；
d2：接着升温至1300℃，并保温6小时；升温速率为6℃/min，保温时氧浓度控制在7.0vol％；
d3：然后降温至1000℃；降温速率为1.25℃/min，氧气浓度通过公式lg(p(o2))＝a-14540/t进行控制，a为12.0；
d4：继续降温至900℃；降温速率为2.0℃/min，氧化浓度控制在0.02vol％；
d5：最后降温至室温；降温速率为3.0℃/min，氧气浓度控制在0vol％。
性能测试：
将由上述实施例1～9和对比例1～9制备而得的锰锌铁氧体材料用sy-8258型b-h测试仪在50hz，1194a/m，测试100℃的bs及br，在100khz，200mt下测试100℃的功耗。
测试结果：测试结果见表3；
表3各实施例和对比例锰锌铁氧体材料性能测试结果
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。