高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體及其制備方法，包括主成分和輔助成分；所述主成分以各自氧化物計算，包括69～71mol％的Fe

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體及其制備方法
本專利技術(shù)涉及磁性材料領(lǐng)域，特別是涉及一種高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體及其制備方法。
技術(shù)介紹
隨著汽車電子設(shè)備產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品越來越趨于高效、低能耗、抗干擾方向，同時也給磁芯提出了新的要求。軟磁鐵氧體由于其成本方面的優(yōu)勢，越來越多的軟磁用于替換傳統(tǒng)磁芯，同時軟磁具有良好的配合特性，也能幫助元器件實(shí)現(xiàn)更好的特性。現(xiàn)有軟磁磁芯存在磁滯密度低，磁芯強(qiáng)度不高等缺陷，不利于相關(guān)電子元?dú)饧玫南蚋咝А⒌湍芎暮涂垢蓴_方向的發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)主要解決的技術(shù)問題是提供一種高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體及其制備方法，能夠有效解決現(xiàn)有軟磁磁芯存在的上述問題，為客戶終端提供更好的元件解決方案。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用的一個技術(shù)方案是：提供一種高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體，包括：主成分和輔助成分；所述主成分以各自氧化物計算，包括69～71mol％的Fe2O3，7～15mol％的ZnO，其余為MnO，總量為100%；所述輔助組分的總重量為所述主成分總重量的0.15～0.5wt％，所述輔助成分包括CaCO3、TiO2、Nb2O5、Co2O3、B2O3、V2O5中的三種或三種以上。在本專利技術(shù)一個較佳實(shí)施例中，所述主組分的純度為99.5wt％以上；其中，所述MnO的氧化物為Mn3O4，其比表面積為14～16m2/g。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體的制備方法，包括如下步驟：（1）配料混合：按配方量稱取所述主成分中的各組分混合，然后稱取占所述主成分總重量60～100％的去離子水及適量的消泡劑和分散劑于砂磨機(jī)中混合10～30min，加入適量的PVA水溶液后，噴霧造粒；（2）預(yù)燒：將步驟（1）所得的粒料轉(zhuǎn)入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行預(yù)燒；（3）粉碎：將步驟（2）所得的預(yù)燒料先置入振磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行粗粉碎，再置于砂磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行細(xì)粉碎；然后加入配方量的輔助成分及一定量的去離子水進(jìn)行砂磨60～100min，得到砂磨后的料漿；（4）噴霧造粒：將步驟（3）所得的料漿進(jìn)行噴霧造粒，然后添加硬脂酸鋅，混合整粒；（5）毛坯成型：用步驟（4）所得的粉料進(jìn)行壓制成型為T25-15-10標(biāo)準(zhǔn)樣品生坯或I84-15-5樣品生坯；（6）燒結(jié)：將步驟（5）壓制成型的樣品生坯按一定的擺放方式排列后放入鐘罩爐內(nèi)，采用平衡氧氣氛進(jìn)行燒結(jié)，得到所述高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體。在本專利技術(shù)一個較佳實(shí)施例中，所述步驟（2）中，所述預(yù)燒的工藝條件為：預(yù)燒溫度900～1100℃，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為3～5r/min，出料量350～550kg/h。在本專利技術(shù)一個較佳實(shí)施例中，所述步驟（3）中，所述粗粉碎的時間10～40min；所述細(xì)粉碎的時間為60～90min，細(xì)粉碎后的物料粒徑為1.0～1.2μm。在本專利技術(shù)一個較佳實(shí)施例中，所述步驟（3）中，所述去離子水的加入量為細(xì)粉碎后所述粉料重量的50～100wt％。在本專利技術(shù)一個較佳實(shí)施例中，所述步驟（4）中，所述硬脂酸鋅的加入量為所得粒料的0.01～0.02wt％。在本專利技術(shù)一個較佳實(shí)施例中，所述步驟（5）中，所述生坯的壓制密度為2.95～3.15g/cm3。在本專利技術(shù)一個較佳實(shí)施例中，所述步驟（6）中，所述燒結(jié)的工藝條件：在空氣環(huán)境下，以5～10℃/min的速率從室溫升高至900～1100℃，在此溫度下加大空氣的進(jìn)氣量，以3～5℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至1360～1400℃，恒溫?zé)Y(jié)5～6h。在本專利技術(shù)一個較佳實(shí)施例中，在900～1100℃下，所述空氣的進(jìn)氣總量為1000～1500升/小時。本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)一種高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體，通過特殊的摻雜工藝及燒結(jié)工藝曲線設(shè)計，使得所制備的錳鋅鐵氧體材料具有較高的磁導(dǎo)率特性，磁芯強(qiáng)度高，功耗低，且具有良好的溫升特性，溫度曲線平坦、高溫功耗低，工作環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域，無線充電領(lǐng)域，通訊設(shè)備領(lǐng)域，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，實(shí)用性強(qiáng)。具體實(shí)施方式下面對本專利技術(shù)的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本專利技術(shù)的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。本專利技術(shù)實(shí)施例包括：本專利技術(shù)揭示了一種高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體，包括：主成分和輔助成分。其中，所述主成分以各自氧化物計算，包括69～71mol％的Fe2O3，7～15mol％的ZnO，其余為MnO，總量為100%。所述主組分的純度為99.5wt％以上；其中，所述MnO的氧化物為Mn3O4，其比表面積為14～16m2/g。通過高純度的主成分的選用，能夠有效保證成型的錳鋅鐵氧體的性能。所述輔助組分的總重量為所述主成分總重量的0.15～0.5wt％。具體地，所述輔助成分包括CaCO3、TiO2、Nb2O5、Co2O3、B2O3、V2O5中的三種或三種以上。其中，所述CaCO3在第二次粉碎時加入，燒結(jié)時往往不進(jìn)入晶體內(nèi)部而存在于晶界上，對生成大晶粒有抑止作用，同時對提高電阻率有比較明顯的效果。所述TiO2的少量加入，能夠降低終燒溫度并使功耗下降，由于它是四價元素，使二峰向低溫方向移動。所述Nb2O5的少量加入，可以使晶粒細(xì)化，提高Q值；在功率鐵氧體中加入少量五氧化二鈮，可使功耗下降并改善功耗頻率特性；它還可以加在其他軟磁鐵氧體中，提高其磁特性。所述Co2O3在軟磁鐵氧體中，能夠改善磁導(dǎo)率的溫度系數(shù)和提高Q值。所述V2O5又名釩酸酐，可由灼燒釩酸銨而得。在功率鐵氧體中常加入適量五氧化二釩，可以提高密度、降低終燒溫度，使材料的磁特性改善，并能增加機(jī)械強(qiáng)度和抗冷熱沖擊特性。所述B2O3又名硼酐，在錳鋅鐵氧體中作為助熔劑，可降低終燒溫度和提高磁芯的密度。實(shí)施例1高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體，包括：主成分和輔助成分；其中，所述主成分以各自氧化物計算，純度為99.5wt％以上，包括69mol％的Fe2O3，15mol％的ZnO和16mol%的MnO。所述輔助組分的總重量為所述主成分總重量的0.15wt％。具體地，所述輔助成分包括質(zhì)量比例為1:0.5:0.5:0.3的CaCO3、Nb2O5、B2O3和V2O5。上述高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體的制備方法，包括如下步驟：（1）配料混合：按配方量稱取所述主成分中的各組分混合，然后稱取占所述主成分總重量60～100％的去離子水及占所述主成分總重量4%的消泡劑和4%的分散劑于砂磨機(jī)中混合10～30min，加入占所述主成分總重量8%的質(zhì)量濃度為10%的PVA水溶液后，攪拌均勻，噴霧造粒；（2）預(yù)燒：將步驟（1）所得的粒料轉(zhuǎn)入回轉(zhuǎn)窯中，以900℃的預(yù)燒溫度，3r/min的回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速，在出料量350kg/h的條件下進(jìn)行預(yù)燒；（3）粉碎：將步驟（2）所得的預(yù)燒料先置入振磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行粗粉碎10～40min；，再置于砂磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行細(xì)粉碎60～90min，使細(xì)粉碎后的物料粒徑為1.0～1.2μm；然后加入配方量的輔本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體，其特征在于，包括：主成分和輔助成分；所述主成分以各自氧化物計算，包括69～71mol％的Fe

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體，其特征在于，包括：主成分和輔助成分；所述主成分以各自氧化物計算，包括69～71mol％的Fe2O3，7～15mol％的ZnO，其余為MnO，總量為100%；所述輔助組分的總重量為所述主成分總重量的0.15～0.5wt％，所述輔助成分包括CaCO3、TiO2、Nb2O5、Co2O3、B2O3、V2O5中的三種或三種以上。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體，其特征在于，所述主組分的純度為99.5wt％以上；其中，所述MnO的氧化物為Mn3O4，其比表面積為14～16m2/g。


3.一種高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
（1）配料混合：按配方量稱取所述主成分中的各組分混合，然后稱取占所述主成分總重量60～100％的去離子水及適量的消泡劑和分散劑于砂磨機(jī)中混合10～30min，加入適量的PVA水溶液后，噴霧造粒；
（2）預(yù)燒：將步驟（1）所得的粒料轉(zhuǎn)入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行預(yù)燒；
（3）粉碎：將步驟（2）所得的預(yù)燒料先置入振磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行粗粉碎，再置于砂磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行細(xì)粉碎；然后加入配方量的輔助成分及一定量的去離子水進(jìn)行砂磨60～100min，得到砂磨后的料漿；
（4）噴霧造粒：將步驟（3）所得的料漿進(jìn)行噴霧造粒，然后添加硬脂酸鋅，混合整粒；
（5）毛坯成型：用步驟（4）所得的粉料進(jìn)行壓制成型為T25-15-10標(biāo)準(zhǔn)樣品生坯或I84-15-5樣品生坯；
（6）燒結(jié)：將步驟（5）壓制成型的樣品生坯按一定的擺放方式排列后放入鐘罩爐內(nèi)，采用平衡氧氣氛進(jìn)行燒結(jié)，得到所述高強(qiáng)度抗變形錳鋅鐵氧體...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐洋，李美偉，鄒軼，
申請(專利權(quán))人：蘇州冠達(dá)磁業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32