本發明專利技術公開了一種100KHz以上高周波數的低損耗Mn-Zn系鐵氧體材料，其靶標為80～110℃溫度范圍內，損耗＜330Mw/cm3；基礎配方為Fe2O3：50～55mol％，MnO：30～40mol％，ZnO：8～14mol％；添加物配方為SiO2：0.005～0.04wt％，CaO：0.02～0.2wt％，氧化磷及/或氧化硼：0.01wt％以內，氧化鈮：0.01～0.05wt％；采用軟磁濕法制造工藝，經配料、一次粉碎、一次造粒、預燒、二次粉碎、二次造粒、成型和燒結制成。本發明專利技術的應用有效防止各種通信機器、家用電器中的開關電源因損耗高引發的變壓器發熱以致性能下降，使器件性能更穩定、壽命更長。
【技術實現步驟摘要】
:本專利技術涉及一種高周波電源用變壓器材料，具體涉及IOOKHz以上的高周波數用低損耗Mn-Zn系鐵氧體材料。
技術介紹
:Mn-Zn系鐵氧體使用在各種通信機器，家用機器等變壓器上，為了防止因Mn-Zn系鐵氧體損耗高引發的變壓器發熱以致性能下降，因此要求Mn-Zn系鐵氧體具有高飽和磁束密度、高透磁率、高抵抗及低損耗等特性。而從因發熱帶來磁氣特性劣化這點來看，低損耗是特別重要的。為降低Mn-Zn系鐵氧體材料的損耗，通過添加各種微量添加物,就可以改善其特性。例如:在日本特公昭36-2283號公報里，通過復合添加CaCO3與SiO2這兩種化合物在鐵氧體結晶粒的粒界處形成了高抵抗相，有效控制過電流的損失，降低了 Mn-Zn系鐵氧體磁芯的損耗。此外，在日本特公昭36-2281號公報里，有記載通過添加0.01 0.1wt %的P2O5能提高品質系數Q及初透磁率。但P2O5有助熔作用，添加量過多時，在1250 1400°C的高溫燒結下很容易發生異常粒的生長，引發品質不良，因此對燒成溫度的控制要求非常高。過去，因受Mn-Zn系鐵氧體材料的損耗高的制約，開關電源使用周波數只能在50 IOOKHz左右，阻礙了電源向小型化、更高周波數領域的發展，為此研發高周波數、低損耗的Mn-Zn系鐵氧體材料成為變壓器發展的必然趨勢
技術實現思路
:本專利技術的目的在于研發使用在IOOKHz以上高周波數的低損耗Mn-Zn系鐵氧體材料，解決各種通信機器、家用 電器中的開關電源因損耗高引發的變壓器發熱以致性能下降，使器件性能更穩定、壽命更長。為了實現上述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案是:首先確定靶標為80 110°C溫度范圍內，損耗< 330Mw/cm3的IOOKHz以上的高周波數用低損耗Mn-Zn系鐵氧體材料；其次設定所述Mn-Zn系鐵氧體材料的組成配方:Fe203:50 5511101%, MnO:30 40mol %, ZnO:8 14mol %為基本配方,在所述基本配方中添加添加物配方SiO2:0.005 0.04wt %, CaO:0.02 0.2wt %,氧化磷及/或氧化硼:0.0lwt %以內，氧化銀:0.01 0.05wt% ;通過不同的基本配方與添加物配方組合調整所述Mn-Zn系鐵氧體材料損耗；然后采用軟磁濕法制造工藝，經配料、一次粉碎、一次造粒、預燒、二次粉碎、二次造粒、成型和燒結制成所述Mn-Zn系鐵氧體樣品；最后對所述Mn-Zn系鐵氧體樣品進行損耗性能分析，根據分析結果對所述基本配方與所述添加物配方進行組合優化調整，最終研發出IOOKHz以上的高周波數用低損耗Mn-Zn系鐵氧體。本專利技術應用在IOOKHz以上的高周波電源用變壓器上，解決了各種通信機器、家用電器中的開關電源因損耗高引發的變壓器發熱以致性能下降，使器件性能更穩定、壽命更長。具體實施方式:首先就此專利技術，說明一下上述所限定的基本配方與添加物配方比例的原因。①Fe2O3:50 55mol %，MnO:30 40mol %，ZnO:8 14mol %:電源變壓器的動作溫度通常是在60 100°C，在此溫度范圍內，低損耗是理想的。對于Mn-Zn系鐵氧體，若Fe2O3, MnO, ZnO的配合比例在上述范圍內，在60 100°C的溫度內，損耗就會很少；如果組成在此范圍之外，損耗就會增大，使用過程中器件會過熱損壞，所以限定了上述的范圍。另Fe2O3原料,不只是Fe2O3,可以是FeO、Fe3O4等通過燒制可變化成Fe2O3的化合物。例如也可以使用？6(0!1)2、？6(0!1)3等；Μη0、Ζη0原料同樣。②SiO2:0.005 0.04wt %:SiO2通過與CaO共存，提高粒界的比抵抗，有效降低過電流損耗。但如果添加量少于0.005被％時，其添加效果就不明顯；另一方面添加量若超出0.04被％時，燒成時就會容易發生異常粒成長，特性就會不穩定，所以限定了范圍為0.005 0.04wt%。③CaO:0.02 0.2wt %:其作用是在提高粒界抵抗的同時，稍稍細化結晶粒，是有效降低鐵損耗的一種成分。但當添加量在0.02wt%以下時，達不到提高粒界抵抗的效果；另一方面添加量若超出0.2wt%時，如果為了得到高密度，在高溫燒結時，就容易發生異常粒的成長，發生結晶。因此添加范圍定為0.02 0.2wt%0④酸化磷(主要是P2O5)、氧化硼(主要是B2O3) < 0.01wt%:兩者任一者的微量添加都可以降低鐵損耗。但是，含有量超出0.01wt%時，會導致鐵損耗增加，所以兩者無論是單一使用還是合并使用，含有量必須在0.01wt%以下，并以此為限定范圍(優選地，希望是0.00005wt%以上)。另外，添加氧化磷時，磷酸(H3PO4)或無水磷酸(P2O5)，還有構成氧化物磁性體金屬的磷酸鹽等是有利降低鐵損耗的。同樣，添加氧化硼時，硼酸(H3BO3)、無水硼酸(B2O3)或構成酸化物磁性體金屬的硼酸鹽等都可以。⑤氧化銀:0.01 0.05wt%:可緩和粒界中的應力，氧化鈮(主要是Nb2O5)是對降低鐵耗有用的一種成分。若含有量不夠0.0lwt %時，其添加效果就會不足，另一方面含有量若超出0.05被％時，會帶來磁氣特性的劣化，所以限定范圍為0.01 0.05wt%。對于高周波領域的使用，若不將粒界的抵抗提高，就會發生粒界的絕緣破壞，但是本專利技術在P2O5或B2O3的存在下，通過將SiO2, CaO, Nb2O5均一分散到粒界，可以避免這個。也就是說，燒成中，P2O5及/或B2O3溶化后呈現液相，微量含有物SiO2, CaO, Nb2O5通過液相的發生，均一分散到粒界，其結果不僅是粒界的抵抗提高，甚至因過電流帶來損失的降低。另外磁氣特性的劣化 ，可以通過觀察燒成體的斷面，推定其原因是因為粗大粒的生長。實施例:以下為根據本專利技術的5個實施例:實施例1 將所述基本配方Fe2O3,MnO及ZnO各自稱量53mol%，35mol%,12mol%,加純水成為50%的料漿濃度后，用攪拌機混合12小時。混合后干燥，850°C假燒。在此假燒粉里如下表I所示添加所述添加物配方SiO2, CaO, P2O5, Nb2O50優選地，P2O5是在磷酸(H3O4)的形態下添加。加純水，將料漿濃度降到50%之后，再次通過粉碎機運轉8小時，然后添加PVA，造粒后將粉料壓制成外徑36mm,內徑24mm,高度8_的圓環,然后在含有5%酸素的氮氣氛圍中，1340°C，3小時燒成，然后進入冷卻區直到室溫為止。這樣一來，燒成體的周波數:IOOKHz，最高磁束密度:0.2T，溫度:80°C的鐵損值測定了 BH，其結果如表I。表I本文檔來自技高網...
【技術保護點】
100KHz以上的高周波數用低損耗Mn?Zn系鐵氧體材料，其特征在于Fe2O3：50～55mol％，MnO：30～40mol％，ZnO：8～14mol％為基本配方。
【技術特征摘要】
1.1OOKHz以上的高周波數用低損耗Mn-Zn系鐵氧體材料，其特征在于Fe2O3:50 55mol %，MnO:30 40mol %，ZnO:8 14mol %為基本配方。2.根據權利要求1所述的IOOKHz以上的高周波數用低損耗Mn-Zn系鐵氧體材料，其特征在于在所述基礎配方中需添加SiO2:0.005 0.04wt%,Ca0:0.02 0.2wt%，氧化磷及/或氧化硼:0.01wt%以內，氧化鈮:0.01 0.05wt%S添加物配方。3.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：譚華彬，王召功，劉義，吉松秀格，
申請(專利權)人：江門杰富意磁性材有限公司，
類型：發明
國別省市：
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