[发明专利]一种高强度高Bs镍锌铁氧体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于软磁铁氧体技术领域，具体涉及一种功率电感用的高强度高Bs镍锌铁氧体及其制备方法。

背景技术

工业化生产的软磁铁氧体主要包括锰锌、镍锌铁氧体材料两大系列，主要应用于计算机、通讯、电源及消费类电子产品等领域，是电子工业的基础功能材料。与锰锌铁氧体相比，镍锌铁氧体具有高电阻率、高使用频率等特点，适用于制成各种表面贴装用的元件。

随着电子移动终端变得越来越来小，越来越薄，所使用的镍锌铁氧体功率电感也需更小，更薄，这就要求镍锌铁氧体具有很好的机械强度。另外随着转换频率越来越高，功能越来越多，对小而薄型功率电感的额定电流的要求也越来越高，一般说来材料的Bs越高（饱和磁感应强度），直流偏置特性就越好，这就要求镍锌铁氧体具有较高的Bs（饱和磁感应强度）。这样功率电感小型化对于镍锌铁氧体材料提出了机械强度和Bs的双重要求。

在国内已有一些关于镍锌铁氧体材料的制造方法的专利，具体如下:

（1）公开号为CN1100231，公开日为1995.03.15，发明名称为“NiZn铁氧体材料的变压器或电感器烧结磁芯”的中国专利公开了一种NiZn铁氧体材料的变压器磁芯。当所述的变压器磁芯用在一个变压器中时显示出较低的总损耗。如果烧结铁氧体材料的大多数晶粒为单畴结构，就能达到所述的低损耗。如果平均晶粒尺寸小于2.8微米就会出现这种情况。烧结材料的平均晶粒尺寸的优选范围是1.3至2.6微米。优选的δ值小于4nm。

（2）公开号为CN1388794，公开日为2003.01.01，发明名称为“铁氧体材料”的中国专利公开了一种铁氧体材料，它是作为主成分含有规定量的氧化铁、氧化铜、氧化锌以及氧化镍的NiCuZn系的铁氧体材料，作为辅助成分，含有规定量的氧化铋、氧化硅、氧化镁、氧化钴，以此构成铁氧体材料，因此能够提供温度特性极其良好（相对于温度变化的磁导率的变化率小）、品质因数Q高、高强度的NiCuZn系铁氧体材料。

（3）公开号为CN101575206，公开日为2009.11.11，发明名称为“高频大功率镍锌基软磁铁氧体材料及其制造方法”的中国专利公开了一种高频大功率镍锌基软磁铁氧体材料及其制造方法。由主成分、离子替代成分与化合物组合掺杂成分组成，其主成分为：Fe₂O₃、ZnO，余为NiO；离子替代成分为：Co₃O₄、MnCO₃、CuO中含有Co₃O₄的一种或多种；化合物组合掺杂为：V₂O₅、Bi₂O₃、Ta₂O₅、ZrO₂、CuO、Nb₂O₅、Co₃O₄中的2~3种。该发明通过配方优化组合设计，以及采用高频大功率镍锌基软磁铁氧体材料制造方法，获得高电磁性能、高强度和高频低损耗的NiZn基铁氧体材料。该发明的材料用于1~30MHz的大功率设备，用作变压器、感应器、滤波器和调谐器等磁芯。

（4）公开号为CN101891456A，公开日为2010.11.24，发明名称为“一种高抗折强度镍锌软磁铁氧体材料及其制造方法”的中国专利公开了一种高抗折强度镍锌软磁铁氧体材料。按摩尔份计的主配方：氧化铁Fe₂O₃ 35～50mol%、氧化锌ZnO 8～15mol%、氧化亚镍NiO 30～40mol%、氧化铜CuO 5～11mol%。该发明提供了一种具有较高的抗折强度的镍锌软磁铁氧体材料。

发明内容

针对功率电感的小型化对于镍锌铁氧体材料的机械强度和Bs的双重要求，本发明的目的是提供一种功率电感用的高强度高Bs镍锌铁氧体。

为了达到上述目的，本发明采取以下的技术方案：

一种高强度高Bs镍锌铁氧体，其包括主成分和副成分，主成分为：氧化铁、氧化镍、氧化锌和氧化铜，所述主成分以各自标准物计的含量如下：

Fe₂O₃ 49~52.5mol%、NiO 20~29.5mol%、ZnO 18~28 mol%、CuO 2.5~5 mol%；

所述副成分包括碳酸钙、氧化钴、氧化锆、碳酸锂、五氧化二钒和二氧化硅，相对所述主成分总量，所述副成分以各自标准物计的含量如下：