本發(fā)明涉及鐵氧體磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
高電阻率鐵氧體磁粉、磁芯是實(shí)現(xiàn)程控通訊、數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊彩電等電子設(shè)備中用作電感器、濾波器、脈沖變壓器等產(chǎn)品使其小型化、輕量化必不可少的電子材料，不斷提高磁性材料中的電阻率，一直是從事該專業(yè)的工程技術(shù)人員和生產(chǎn)廠商的追求，但材料的性能指標(biāo)，如損耗、頻率特性、居里溫度等都不盡人意。當(dāng)前軟磁鐵氧體材料的研究重點(diǎn)主要集中在兩個(gè)方面：一方面研究配方以及添加劑對(duì)材料性能的影響，另一方面研究生產(chǎn)工藝的優(yōu)化及新設(shè)備的開發(fā)對(duì)提高材料性能的作用。大量的研究表明、配方、添加劑、粉體的制備方法、燒結(jié)工藝中的各種因素等都會(huì)對(duì)鐵氧體的性能產(chǎn)生很大的影響。其中合理的配方、添加劑對(duì)軟磁鐵氧體的性能有著重要的影響，也是制備高性能鐵氧體材料的有效方法之一，配方與添加劑的研究已經(jīng)逐步成為鐵氧體制備中的關(guān)鍵技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述存在的問題，本發(fā)明提出了一種高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料，通過合理的配方改進(jìn)，對(duì)錳鋅鐵氧體以cu、ni摻雜的同時(shí)添加氣相白炭黑、稀土和多晶莫來石纖維進(jìn)行復(fù)合改性，有效提高了軟磁鐵氧體的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、居里溫度和初始磁導(dǎo)率，大大減輕了功率損耗，綜合提升了軟磁鐵氧體的磁性能，適用范圍廣。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：
一種高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料，包括軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料和復(fù)合粉料，所述復(fù)合粉料為軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料質(zhì)量的8-21％，所述復(fù)合粉料為氣相白炭黑、稀土和多晶莫來石纖維的組合物。
優(yōu)選的，所述軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料為cu-ni摻雜錳鋅軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料。
優(yōu)選的，所述cu-ni摻雜錳鋅軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料包括主料和輔料，所述主料包括以下摩爾百分含量組分：mno36.2-38.5％、zno8-9％、nio0.05-0.3％、cu2o0.015-0.024％、fe2o3余量。
優(yōu)選的，所述輔料包括占主料質(zhì)量百分含量的如下組分：cr2o30.005-0.012％、caco30.022-0.028％、zro20.015-0.018％、sno20.01-0.04％。
優(yōu)選的，所述軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料制備步驟如下：將主料在球磨機(jī)中研磨至粒徑為20-30μm，烘干后在900℃條件下預(yù)燒結(jié)30-40min，然后以2℃/min升溫至970℃預(yù)燒結(jié)20-25min，取出后與輔料共混，進(jìn)行二次球磨至粒徑小于1μm，烘干后即得軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料。
優(yōu)選的，所述復(fù)合粉料中氣相白炭黑、稀土、多晶莫來石纖維的添加質(zhì)量比為4-6：0.5：0.8。
優(yōu)選的，所述稀土為質(zhì)量比1:0.6的氧化鑭和氧化釹。
優(yōu)選的，高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料，制備步驟如下：按配方比例稱取原料，先將復(fù)合粉料球磨至納米級(jí)，然后再將軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料和復(fù)合粉料共混，送入球磨機(jī)中研磨，烘干后造粒，壓制成型，在1100℃條件下燒結(jié)1-2h，再升溫至1250℃燒結(jié)1-2h，最后升溫至1300℃燒結(jié)2-4h，即得高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料
由于采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過合理的配方改進(jìn)，對(duì)錳鋅鐵氧體以cu、ni摻雜的同時(shí)添加氣相白炭黑、稀土和多晶莫來石纖維進(jìn)行復(fù)合改性，有效提高了軟磁鐵氧體的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、居里溫度和初始磁導(dǎo)率，大大減輕了功率損耗，綜合提升了軟磁鐵氧體的磁性能，且一定程度上提高了鐵氧體的力學(xué)性能，適用范圍廣。本發(fā)明制得的高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料初始磁導(dǎo)率為8380，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度為476mt(100℃)，居里溫度為287℃，功率損耗為328kw/m3(100℃)(以上數(shù)據(jù)均為本發(fā)明實(shí)施例經(jīng)檢測(cè)后的平均值)。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1：
一種高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料，包括軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料和復(fù)合粉料，所述軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料為cu-ni摻雜錳鋅軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料，所述cu-ni摻雜錳鋅軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料包括主料和輔料，所述主料包括以下摩爾百分含量組分：mno37.5％、zno8.5％、nio0.15％、cu2o0.02％、fe2o3余量，所述輔料包括占主料質(zhì)量百分含量的如下組分：cr2o30.008％、caco30.025％、zro20.017％、sno20.02％，所述復(fù)合粉料為軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料質(zhì)量的8％，所述復(fù)合粉料為氣相白炭黑、稀土和多晶莫來石纖維的組合物，所述復(fù)合粉料中氣相白炭黑、稀土、多晶莫來石纖維的添加質(zhì)量比為4：0.5：0.8，所述稀土為質(zhì)量比1:0.6的氧化鑭和氧化釹。
高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料制備方法：
1)軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料制備：將主料在球磨機(jī)中研磨至粒徑為20-30μm，烘干后在900℃條件下預(yù)燒結(jié)30min，然后以2℃/min升溫至970℃預(yù)燒結(jié)20min，取出后與輔料共混，進(jìn)行二次球磨至粒徑小于1μm，烘干后即得軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料；
2)高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料制備：按配方比例稱取原料，先將復(fù)合粉料球磨至納米級(jí)，然后再將軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料和復(fù)合粉料共混，送入球磨機(jī)中研磨，烘干后造粒，壓制成型，在1100℃條件下燒結(jié)1.5h，再升溫至1250℃燒結(jié)1.5h，最后升溫至1300℃燒結(jié)2.5h，即得高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料。
實(shí)施例2：
一種高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料，包括軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料和復(fù)合粉料，所述軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料為cu-ni摻雜錳鋅軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料，所述cu-ni摻雜錳鋅軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料包括主料和輔料，所述主料包括以下摩爾百分含量組分：mno38％、zno8％、nio0.05％、cu2o0.022％、fe2o3余量，所述輔料包括占主料質(zhì)量百分含量的如下組分：cr2o30.01％、caco30.022％、zro20.016％、sno20.04％，所述復(fù)合粉料為軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料質(zhì)量的15％，所述復(fù)合粉料為氣相白炭黑、稀土和多晶莫來石纖維的組合物，所述復(fù)合粉料中氣相白炭黑、稀土、多晶莫來石纖維的添加質(zhì)量比為5：0.5：0.8，所述稀土為質(zhì)量比1:0.6的氧化鑭和氧化釹。
高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料制備方法：
1)軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料制備：將主料在球磨機(jī)中研磨至粒徑為20-30μm，烘干后在900℃條件下預(yù)燒結(jié)35min，然后以2℃/min升溫至970℃預(yù)燒結(jié)25min，取出后與輔料共混，進(jìn)行二次球磨至粒徑小于1μm，烘干后即得軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料；
2)高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料制備：按配方比例稱取原料，先將復(fù)合粉料球磨至納米級(jí)，然后再將軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料和復(fù)合粉料共混，送入球磨機(jī)中研磨，烘干后造粒，壓制成型，在1100℃條件下燒結(jié)2h，再升溫至1250℃燒結(jié)1h，最后升溫至1300℃燒結(jié)2h，即得高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料。
實(shí)施例3：
一種高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料，包括軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料和復(fù)合粉料，所述軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料為cu-ni摻雜錳鋅軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料，所述cu-ni摻雜錳鋅軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料包括主料和輔料，所述主料包括以下摩爾百分含量組分：mno36.7％、zno8.4％、nio0.2％、cu2o0.024％、fe2o3余量，所述輔料包括占主料質(zhì)量百分含量的如下組分：cr2o30.012％、caco30.024％、zro20.018％、sno20.03％，所述復(fù)合粉料為軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料質(zhì)量的10％，所述復(fù)合粉料為氣相白炭黑、稀土和多晶莫來石纖維的組合物，所述復(fù)合粉料中氣相白炭黑、稀土、多晶莫來石纖維的添加質(zhì)量比為4.5：0.5：0.8，所述稀土為質(zhì)量比1:0.6的氧化鑭和氧化釹。
高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料制備方法：
1)軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料制備：將主料在球磨機(jī)中研磨至粒徑為20-30μm，烘干后在900℃條件下預(yù)燒結(jié)40min，然后以2℃/min升溫至970℃預(yù)燒結(jié)25min，取出后與輔料共混，進(jìn)行二次球磨至粒徑小于1μm，烘干后即得軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料；
2)高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料制備：按配方比例稱取原料，先將復(fù)合粉料球磨至納米級(jí)，然后再將軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料和復(fù)合粉料共混，送入球磨機(jī)中研磨，烘干后造粒，壓制成型，在1100℃條件下燒結(jié)1h，再升溫至1250℃燒結(jié)1.5h，最后升溫至1300℃燒結(jié)3h，即得高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料。
實(shí)施例4：
一種高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料，包括軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料和復(fù)合粉料，所述軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料為cu-ni摻雜錳鋅軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料，所述cu-ni摻雜錳鋅軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料包括主料和輔料，所述主料包括以下摩爾百分含量組分：mno36.2％、zno9％、nio0.25％、cu2o0.017％、fe2o3余量，所述輔料包括占主料質(zhì)量百分含量的如下組分：cr2o30.005％、caco30.028％、zro20.015％、sno20.02％，所述復(fù)合粉料為軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料質(zhì)量的21％，所述復(fù)合粉料為氣相白炭黑、稀土和多晶莫來石纖維的組合物，所述復(fù)合粉料中氣相白炭黑、稀土、多晶莫來石纖維的添加質(zhì)量比為6：0.5：0.8，所述稀土為質(zhì)量比1:0.6的氧化鑭和氧化釹。
高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料制備方法：
1)軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料制備：將主料在球磨機(jī)中研磨至粒徑為20-30μm，烘干后在900℃條件下預(yù)燒結(jié)35min，然后以2℃/min升溫至970℃預(yù)燒結(jié)25min，取出后與輔料共混，進(jìn)行二次球磨至粒徑小于1μm，烘干后即得軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料；
2)高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料制備：按配方比例稱取原料，先將復(fù)合粉料球磨至納米級(jí)，然后再將軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料和復(fù)合粉料共混，送入球磨機(jī)中研磨，烘干后造粒，壓制成型，在1100℃條件下燒結(jié)1h，再升溫至1250℃燒結(jié)1h，最后升溫至1300℃燒結(jié)4h，即得高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料。
實(shí)施例5：
一種高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料，包括軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料和復(fù)合粉料，所述軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料為cu-ni摻雜錳鋅軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料，所述cu-ni摻雜錳鋅軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料包括主料和輔料，所述主料包括以下摩爾百分含量組分：mno38.5％、zno8.6％、nio0.3％、cu2o0.015％、fe2o3余量，所述輔料包括占主料質(zhì)量百分含量的如下組分：cr2o30.008％、caco30.026％、zro20.016％、sno20.01％，所述復(fù)合粉料為軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料質(zhì)量的16％，所述復(fù)合粉料為氣相白炭黑、稀土和多晶莫來石纖維的組合物，所述復(fù)合粉料中氣相白炭黑、稀土、多晶莫來石纖維的添加質(zhì)量比為5：0.5：0.8，所述稀土為質(zhì)量比1:0.6的氧化鑭和氧化釹。
高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料制備方法：
1)軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料制備：將主料在球磨機(jī)中研磨至粒徑為20-30μm，烘干后在900℃條件下預(yù)燒結(jié)35min，然后以2℃/min升溫至970℃預(yù)燒結(jié)20min，取出后與輔料共混，進(jìn)行二次球磨至粒徑小于1μm，烘干后即得軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料；
2)高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料制備：按配方比例稱取原料，先將復(fù)合粉料球磨至納米級(jí)，然后再將軟磁鐵氧體預(yù)燒結(jié)料和復(fù)合粉料共混，送入球磨機(jī)中研磨，烘干后造粒，壓制成型，在1100℃條件下燒結(jié)2h，再升溫至1250℃燒結(jié)2h，最后升溫至1300℃燒結(jié)3.5h，即得高磁通軟磁鐵氧體復(fù)合材料。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。