低溫升超低損耗高磁導(dǎo)率及疊加特性錳鋅鐵氧體的制作方法
【專利說明】低溫升超低損耗高磁導(dǎo)率及疊加特性錳鋅鐵氧體
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及軟磁體制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低溫升超低損耗高磁導(dǎo)率及疊加特性錳鋅鐵氧體及該鐵氧體的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]磁性材料在濾波器、開關(guān)電源及變壓器應(yīng)用等電子產(chǎn)品中均占有部分體積并消耗部分能源。目前，為適應(yīng)電子行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，要求變壓器具備使用領(lǐng)域更廣泛，體積更小，更高效節(jié)能、溫升小，輸出穩(wěn)定等性能。
[0004]雖然目前的變壓器磁芯具有一定的低功耗和高直流疊加性能，但仍不能滿足高性能變壓器的使用要求，特別是不能滿足LED、LCD變壓器等均要求在保持大功率的同時(shí)，符合低損耗高效率，且能在不同電流疊加狀態(tài)下保持溫度的特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種低溫升超低損耗高磁導(dǎo)率及疊加特性錳鋅鐵氧體，能夠解決現(xiàn)有磁性材料應(yīng)用于變壓器時(shí)帶來的不足之處。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種低溫升超低損耗高磁導(dǎo)率及疊加特性錳鋅鐵氧體，所述錳鋅鐵氧體在25°C，1.0KHz下的磁導(dǎo)率為2500?2800，在 100KHZ、200mT，25 ?100°C范圍內(nèi)，損耗低于 460 ?210kw/m3;100°C時(shí)，H為 1249A/M ;所述錳鋅鐵氧體包括:主體體系和復(fù)合體系；所述主體體系由質(zhì)量百分比為36?43%的Fe2O3,45?49%的MnO和12?15%的ZnO ;所述復(fù)合體系占所述主體體系總質(zhì)量的10?30% ;所述復(fù)合體系包括 CoO、Co203、V205、Bi203、MoOjP CuO。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述復(fù)合體系中CoO、Co2O3, V2O5, Bi203、MoO3和CuO的質(zhì)量比例為0.5?1:2?2.5:0.8?1.5:1?2:05?1:0.I?0.5。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種低溫升超低損耗高磁導(dǎo)率及疊加特性錳鋅鐵氧體的制備方法，包括如下步驟:
(1)稱料及處理:按配方稱取所述主體體系和復(fù)合體系，并將這兩個(gè)體系一起放置到電熱式回轉(zhuǎn)窯預(yù)燒0.5?lh，然后將其置于行星式球磨機(jī)中混合研磨I?2h，得到平均粒徑為0.2?0.4 μ m的混合料；
(2)制備混合漿料:將步驟(I)中得到的混合料投入到混合攪拌池中，邊攪拌邊加入去離子水，最后加入分散劑攪拌均勻，得到混合漿料；
(3)制備坯料:將步驟(2)中制備的混合漿料經(jīng)壓濾、半干燥后，制成磁芯坯料；
(4)燒制成型:將步驟(3)中得到的磁芯坯體裝入程序燒結(jié)爐內(nèi)的旋轉(zhuǎn)坯料安裝架上，關(guān)閉燒結(jié)爐，并開啟惰性氣體排凈爐內(nèi)空氣，然后調(diào)節(jié)惰性氣體流量為開啟時(shí)的1/3?1/2，打開程序升溫爐電源進(jìn)行燒結(jié)成型，所述燒結(jié)工藝為:以80?100°C /h的升溫速率自室溫直接升溫至1360?1370°C，然后保溫?zé)Y(jié)5.5h，最后關(guān)閉升序升溫爐電源，并在恒定惰性氣體流量下隨爐冷卻至室溫，得到所述低溫升超低損耗高磁導(dǎo)率及疊加特性錳鋅鐵氧體。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(I)中的預(yù)燒溫度為600?700 °C。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(2)中，所述去離子水的加入量為混合料質(zhì)量的2?3倍；所述分散劑為質(zhì)量濃度為20?30%的聚乙烯醇水溶液，其用量為混合料質(zhì)量的0.3?0.5倍。
[0011 ] 在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(4)中，所述惰性氣體為氮?dú)?，其開啟時(shí)的流量為5?15m3/h。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種低溫升超低損耗高磁導(dǎo)率及疊加特性錳鋅鐵氧體，在 10KHz 200mT 的測(cè)試條件下，100°C損耗小于 210kw/m3，100°C Bs>480mT，H為 1249A/M，使用條件下溫升小于15°C，使磁芯具有優(yōu)異的疊加特性和磁通性能、穩(wěn)定的使用溫度和較低的能耗，使其在濾波器、開關(guān)電源及變壓器具有優(yōu)異的使用性能。本發(fā)明適應(yīng)目前電子行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，極大的改善應(yīng)用磁芯的器件性能，對(duì)我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，節(jié)能減排提供有效幫助。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(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(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例包括:
本發(fā)明公開了一種低溫升超低損耗高磁導(dǎo)率及疊加特性錳鋅鐵氧體，包括:主體體系和復(fù)合體系；所述主體體系由質(zhì)量百分比為36?43%的Fe203、45?49%的MnO和12?15%的ZnO ;所述復(fù)合體系占所述主體體系總質(zhì)量的10?30% ;所述復(fù)合體系包括CoO、Co203、V205、Bi2O3' MoO3和 CuO ;所述復(fù)合體系中 CoO, Co 203、V205、Bi2O3' MoO3和 CuO 的質(zhì)量比例為0.5 ?1:2 ?2.5:0.8 ?1.5:1 ?2:05 ?1:0.1 ?0.5。
[0015]本發(fā)明通過科學(xué)的配方、獨(dú)特的原材料處理方式、獨(dú)特的燒結(jié)排坯工藝及惰性燒結(jié)氛圍，所制備的錳鋅鐵氧體具有優(yōu)異的磁導(dǎo)率、超低的損耗和較佳的疊加特性，其在25。。，1.0KHz下的磁導(dǎo)率為2500?2800，在100KHZ、200mT，25?100°C范圍內(nèi)，損耗低于460?210kw/m3;100°C時(shí)，H為1249A/M，Bs>480mT，使用條件下溫升小于15°C，使磁芯具有優(yōu)異的疊加特性和磁通性能、穩(wěn)定的使用溫度和較低的能耗，使其在濾波器、開關(guān)電源及變壓器具有優(yōu)異的使用性能。本發(fā)明適應(yīng)目前電子行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，極大的改善應(yīng)用磁芯的器件性能，對(duì)我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，節(jié)能減排提供有效幫助。
[0016]具體制備方法如下:
實(shí)施例1
(I)稱料及處理:按配方稱取Fe2O3 36mol、MnO 49mol、ZnO 15mol及總量為1mol的CoO、Co2O3' V205、Bi2O3' MoO3和 CuO，其中，CoO、Co 203、V205、Bi2O3' MoO3和 CuO 的質(zhì)量比例為0.5:2.5:0.8:1:0.5:0.I ;
將上述稱取后的原料一起放置到電熱式回轉(zhuǎn)窯中，在600°C下預(yù)燒lh，然后將其置于行星式球磨機(jī)中混合研磨I?2h，得到平均粒徑為0.2?0.4 μπι的混合料； (2)制備混合漿料:將步驟(I)中得到的混合料投入到混合攪拌池中，邊攪拌邊加入占混合料干質(zhì)量2倍的去離子水，最后加入質(zhì)量濃度為20%的聚乙烯醇水溶液作為分散劑，其用量為混合料干質(zhì)量的0.3倍，最后攪拌均