一种高频高阻抗铁氧体材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种铁氧体材料的制备方法，尤其是一种高频高阻抗铁氧体材料的制 备方法。
【背景技术】
[0002] 铁氧体材料（ferrite)是由价铁离子作为主要正离子成分的若干种氧化物组 成，并呈现亚铁磁性或反铁磁性的材料。
[0003] 铁氧体材料是一种具有铁磁性的金属氧化物。就电特性来说，铁氧体的电阻率比 金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能。铁氧体的磁性能还表现在高频时具 有较高的磁导率。因而，铁氧体已成为高频弱电领域用途广泛的非金属磁性材料。由于铁 氧体单位体积中储存的磁能较低，饱合磁化强度也较低(通常只有纯铁的1 / 3~1 / 5)， 因而限制了它在要求较高磁能密度的低频强电和大功率领域的应用。
[0004] 铁氧体材料是一种非金属磁性材料，它是由H氧化二铁和一种或几种其它金属氧 化物(例如；氧化媒、氧化锋、氧化猛、氧化镇、氧化顿、氧化餓等）配制烧结而成。它的相对 磁导率可高达几千，电阻率是金属的1011倍，润流损耗小，适合于制作高频电磁器件。铁 氧体有硬磁、软磁、矩磁、旋磁和压磁五类。旧称铁途氧磁物或铁途氧，其生产过程和外观 类似陶瓷，因而也称为磁性瓷。铁氧体是铁和其他一种或多种适当的金属元素的复合氧化 物，性质属于半导体，通常作为磁性介质应用，铁氧体磁性材料与金属或合金磁性材料之间 最重要的区别在于导电性。通常前者的电阻率为102~108Q ? cm,而后者只有10-6~ 10-4 Q - cm。其中，软磁铁氧体材料主要有Mn化系、Ni化系、Mg化系H大类；若按应用特 性参数分类，可分为功率铁氧体材料、高频铁氧体材料、高电阻率材料、甚高频软磁铁氧体 材料(六角晶系高频铁氧体)、高频大功率铁氧体材料等。
[0005] Mn化系铁氧体具有高的起始磁导率，较高的饱和磁感应强度，在无线电中频或低 频范围有低的损耗，它是1兆赫兹W下频段范围磁性能最优良的铁氧体材料，常用的Mn化 系铁氧体起始磁导率y 1=400-20000,饱和磁感应强度Bs=400-530mT。Mg化系铁氧体材料 的电阻率较高，主要应用于制作显像管或显示管的偏转线圈磁芯。
[0006] Ni化系铁氧体使用频率100曲Z~lOOMHz，最高可使用到300MHz，该类材料磁导率 较低，电阻率很高，一般为105~107 Q cm。因此，高频润流损耗小，是IMHz W上高频段磁性 能最优良材料，常用Ni化系材料的磁导率y i=5-1500,饱和磁感应强度Bs=250-400mT。
[0007] 近年来，随着铁氧体材料的应用越来越广泛，铁氧体材料已经被应用于各种电感 器、变压器、滤波器和扼流圈的制造，W及如电脑及其外部设备、办公自动化设备、数字通信 和模拟通信设备、互联网、家用电器、电磁兼容设备、绿色照明装置、工业自动化等现代电子 信息领域，和汽车、航空、军事领域。该就对铁氧体材料的特性有了更高和更具针对性的要 求，例如在电梯运行控制信号(来自可编程控制器）与动力电缆之间的干扰隔离方面，需要 铁氧体材料损耗越小越好，使得高频阻抗特性好。因此，需要根据实际需要，研发出更能适 应现代科技需要的具有独特性能的铁氧体材料。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种高频高阻抗铁氧体材料的制备方法。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0010] 一种高频高阻抗铁氧体材料的制备方法，具体制备步骤如下：
[0011] (1)按重量份数称取化2〇3了〇-71 份、Mn021-22 份、Zn07. 5-8. 5 份、V2O5O. 1-0. 7 份、 HaSiOs0.0 1-0. 05 份、CaC〇3〇. 1-0. 6 份、佩2〇5〇. 1-0. 6 份、聚己帰醇 3-10 份、分散剂（又称反 絮凝剂）0. 1-0. 5份、消泡剂0. 1-0. 5份；
[001引 （2)将步骤（1)中称取的Fe203、MnO、ZnO进行混料后，于970-107(TC预烧粉料，在 砂磨过程中加入V205、^SiOs、CaC03和佩205及聚己帰醇、分散剂、消泡剂，砂磨0. 5-2小时；
[0013] (3)控制进口温度430-51(TC，出口温度100-18(TC，经喷雾培喷成成品料。
[0014] 优选的，上述高频高阻抗铁氧体材料的制备方法，所述步骤（1)中按其重量份数计 化2〇3了〇. 7 份、Mn021. 2 份、Zn08 份、V2O5O. 6 份、HaSiOg0.0 3 份、CaC〇3〇. 3 份、佩2〇5〇. 2 份。
[0015] 优选的，上述高频高阻抗铁氧体材料的制备方法，所述步骤（3)中控制进口温度 460。出 口温度 150°C。
[0016] 本发明的有益效果是：
[0017] 上述高频高阻抗铁氧体材料的制备方法，制备过程中通过配方的改进W及各组分 的特定用量组合，克服了现有材料生产过程中高频阻抗与损耗之间有影响而无法兼顾的技 术缺陷，实现了铁氧体材料在损耗小的同时高频阻抗得到提升，有效改善了材料特性，尤为 适合应用于电梯运行控制信号与动力电缆之间的干扰隔离；其制备方法简单，适合规模化 工业生产的需要。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
[001引 实施例1
[0020] 一种高频高阻抗铁氧体材料，由化斯、MnO、化0、乂2〇5、略1化、CaCA和佩2〇5,其中， Fe2〇370. 7kg、Mn021. 2kg、ZnOSkg、VgOsO* 6kg、HgSiOs0.0 3kg、CaC〇3〇. 3kg、佩2〇5〇. 2kg。
[0021] 上述高频高阻抗铁氧体材料的制备方法，具体制备步骤如下：
[0022] (1)称取化2〇3了〇.化g、Mn〇21.化g、ZnOSkg、VgOsO.化g、^SiOg0.0 3kg、化C〇3〇. 3kg、 佩2〇5〇.化g、聚己帰醇化g、分散剂0. 4kg、消泡剂0. 4kg ;
[002引（2)将步骤（1)中称取的化203、MnO、ZnO进行混料后，于lOOCrC预烧粉料，在砂磨 过程中加入V205、^SiOs、CaC03和佩205及聚己帰醇、分散剂、消泡剂，砂磨2小时；
[0024] (3)控制进口温度46(TC，出口温度15(TC，经喷雾培喷成成品料。
[00幼 实施例2
[0026] 一种高频高阻抗铁氧体材料，由化斯、MnO、化0、乂2〇5、略1化、CaCA和佩2〇5,其中， 化2〇3了化g、Mn02化g、Zn08. 5kg、V2〇5〇.化g、H2Si〇3〇. (Ukg、化C〇3〇.化肖、佩2〇5〇.化g。
[0027] 上述高频高阻抗铁氧体材料的制备方法，具体制备步骤如下：
[0028] (1)称取化2〇3了化g、Mn02化g、Zn08.化g、V2O5O.化g、HaSiOgO. (Ukg、CaC〇3〇. 1kg、 佩2〇5〇.化g、聚己帰醇10kg、分散剂0. ：Lkg、消泡剂0. ：Lkg ;
[0029] (2)将步骤（1)中称取的化2〇3、MnO、ZnO进行混料后，于107(TC预烧粉料，在砂磨 过程中加入V205、^SiOs、CaC〇3和佩2〇5及聚己帰醇、
[0030] 分散剂、消泡剂，砂磨0. 5小时；
[003。 （3)控制进口温度510。出口温度180。经喷雾培喷成成品料。
[00础 实施例3
[003引一种高频高阻抗铁氧体材料，由化斯、MnO、化0、乂205、略1化、CaCA和佩205,其中， 化203了化g、Mn02化g、Zn07.化g、VgOsO.化g、^SiOg0.0 化g、化C030.化g、佩2050. 1kg。
[0034] 上述高频高阻抗铁氧体材料的制备方法，具体制备步骤如下：
[00；35] (1)称取化2〇3了化g、Mn02化g、Zn07.化g、VgOsO.化g、^SiOg0.0 化g、CaC〇3〇. 6kg、 佩2〇5〇.化g、聚己帰醇3kg、分散剂0.化g、消泡剂0.化g ;
[003引（2)将步骤（1)中称取的化203、MnO、ZnO进行混料后，于97(TC预烧粉料，在砂磨过 程中加入V205、^SiOs、CaC03和佩205及聚己帰醇、分散剂、消泡剂，砂磨1小时；
[0037] (3)控制进口温度430。出口温度100。经喷雾培喷成成品料。
[00測 实施例4
[0039] 一种高频高阻抗铁氧体材料，由化斯、MnO、化0、乂2〇5、略1化、CaCA和佩2〇5,其中， Fe2〇37〇-7化g、Mn021. 2kg、Zn08.化g、V2O5O.化g、H2Si〇3〇. 04kg、化C〇3〇. 3kg、佩2〇5〇. 4kg。
[0040] 上述高频高阻抗铁氧体材料的制备方法，具体制备步骤如下：
[0041] (1)称取 Fe2〇37〇-71kg、Mn021. 2kg、Zn08. 2kg、V2O5O.化g、HaSiOg0.0 4kg、 CaC〇3〇. 3kg、佩2〇5〇. 4kg、聚己帰醇化g、分散剂0. 3kg、消泡剂0. 3kg ;
[004引 （2)将步骤（1)中称取的化203、MnO、ZnO进行混料后，于1000°C预烧粉料，在砂磨 过程中加入V205、^SiOs、CaC03和佩205及聚己帰醇、分散剂、消泡剂，砂磨1. 5小时；
[004引 （3)控制进口温度480。出口温度170。经喷雾培喷成成品料。
[0044] 实施例1-4之一所述组分均为市售产品，其中，所述分散剂和消泡剂为本领域通 用名词，为特定产品，所述分散剂又称反絮凝剂，购自都城玉川化工有限公司，所述消泡剂 购自天津市滨海新区旭峰精细化工厂，将各组分用量按照相同比例增加或减少，所得各组 分的重量份数关系均属于本发明的保护范围。
[0045] 性能测试试验例：
[0046] 测试对象；实施例1、3、4所述高频高阻抗铁氧体材料。
[0047] 用4192A表测试U80磁芯，L值、Q值、阻抗（Q )值。测试条件：N=15Ts
[0048] 阻抗标准；lOOKHz > 300 Q，550KHz > 1800 Q，600KHz > 1500 Q， 650KHZ > 1300 Q，7MHz > 1100 Q 5 个频点。
[0049] 电感标准；L > 314y H (lOOKHz)，Q 值> 30
[0050] 测试结果见表1
[0051] 表 1
[0052]
【主权项】
1. 一种高频高阻抗铁氧体材料的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下： (1) 按重量份数称取 Fe20370-71 份、Mn021-22 份、Ζη07· 5-8. 5 份、V2O5O. 1-0. 7 份、 H2SiO30.0 1-0. 05 份、CaCO3O. 1-0. 6 份、Nb2O5O. 1-0. 6 份、聚乙烯醇 3-10 份、分散剂 0· 1-0. 5 份、消泡剂0. 1-0. 5份； (2) 将步骤（1)中称取的Fe203、MnO、ZnO进行混料后，于970-1070°C预烧粉料，在砂磨 过程中加入V 205、H2Si03、CaCO3和Nb 2O5及聚乙烯醇、分散剂、消泡剂，砂磨0. 5-2小时； (3) 控制进口温度430-5KTC，出口温度100-180°C，经喷雾塔喷成成品料。
2. 根据权利要求1所述的高频高阻抗铁氧体材料的制备方法，其特征在于：所述步 骤（1)中按其重量份数计 Fe2OJO. 7 份、Μη021· 2 份、Zn08 份、V2O5O. 6 份、H2SiO30.0 3 份、 CaCO3O. 3 份、Nb2O5O. 2 份。
3. 根据权利要求1所述的高频高阻抗铁氧体材料的制备方法，其特征在于：所述步骤 (3)中控制进口温度460°C，出口温度150°C。
【专利摘要】本发明提供了一种高频高阻抗铁氧体材料的制备方法，所述铁氧体材料:按其重量份数计Fe2O370-71份、MnO21-22份、ZnO7.5-8.5份、V2O50.1-0.7份、H2SiO30.01-0.05份、CaCO30.1-0.6份、Nb2O50.1-0.6份；预烧粉料后砂磨0.5-2小时；控制进口温度430-510℃，出口温度100-180℃，经喷雾塔喷成成品料；所述高频高阻抗铁氧体材料实现了铁氧体材料在损耗小的同时高频阻抗得到提升，有效改善了材料特性，尤为适合应用于电梯运行控制信号与动力电缆之间的干扰隔离；其制备方法简单，适合规模化工业生产的需要。
【IPC分类】C04B35-26, C04B35-622
【公开号】CN104671763
【申请号】CN201310638735
【发明人】孙晓海
【申请人】天津昊高磁材有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月29日