[发明专利]一种兼具双重特性的MnZn铁氧体磁心及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种MnZn软磁铁氧体材料及制造方法，特别涉及一种兼具高温高Bs和宽温低损耗双重特性的MnZn软磁铁氧体磁心及制造方法。 

背景技术

软磁铁氧体是品种最多、应用最广、用量最大的一种磁性材料，是电子信息产业的重要基础功能材料。在软磁铁氧体生产和使用中占主导地位的是MnZn铁氧体，MnZn铁氧体的产量约占软磁铁氧体总产量的70％，是目前软磁材料中最受关注和最为活跃的领域。近年来，MnZn铁氧体材料的发展由单一性能的纵深提高转向多项指标同时提高的横向拓展。比如功率铁氧体材料，除了进一步降低材料的损耗外，还要求在更宽温度范围内降低损耗，或者更宽频率下降低损耗，或者更高的饱和磁通密度等。 

已有多项技术可以横向拓展MnZn铁氧体的性能，但大多仅是少数几种性能的横向拓展。 

如CN1287985A公开的方法中，通过添加副成分的氧化钴，使磁性铁氧体材料在20～100℃的温度区域內的功率损耗的最小值在400kW/m³以下，而且在20～100℃的温度区域的功率损耗的最大值与最小值之差在150kW/m³以下。实现了低损耗在宽温范围的横向拓展，但并未实现兼具高Bs的性能。 

又如CN1404076A公开的技术方案中，通过大量添加高达3～6mol%的NiO，使磁心在100℃的饱和磁通密度高达450mT以上，但低损耗特性牺牲太多，100kHz、200mT、100℃条件下的损耗高达550～900kW/m³。 

再如CN1649039A公开的技术方案中，通过制备特定比表面积的成形用粉末，达到了降低功率损耗的目的，但也仅仅实现了低损耗与高Bs，其常温损耗高达600kW/m³以上，并未实现宽温低损耗的性能。 

现有的MnZn铁氧体磁心材料制造过程中，烧结后的降温过程中，普遍采用保持平衡氧分压法进行处理，以保证产品质量和性能。根据平衡氧分压计算公式，1100℃时的氧含量可为0.01～0.6％，为了保持降温段的平衡气氛，氧含量需缓慢降低。然而，在0.6％以下的范围对氧含量进行精确控制，对窑炉设备和技术人员都有严格的要求，不利于批量生产的稳定运行。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的MnZn铁氧体磁心材料。 

本发明的另一个目的在于提供上述材料的制造方法。 

本发明所采取的技术方案是： 

一种MnZn铁氧体磁心，由主成分和辅成分组成，主成分的组成为Fe₂O₃：54～56 mol%、ZnO：5～10 mol%，余量为氧化锰，三者之和计为100 mol%；辅成分包括第一辅料、第二辅料、第三辅料和第四辅料，其中，第一辅料为Co的氧化物，其在铁氧体磁心中的含量为2500～4500ppm；第二辅料为添加量为4300～8500 ppm 的Ni₂O₃、添加量为4000～8000 ppm 的NiO或添加量为1000～2500 ppm Li₂CO₃中的一种；第三辅料为添加量为100～500 ppm的CaCO₃和添加量为100～500 ppm 的Nb₂O₅；第四辅料选自SiO₂、V₂O₅、ZrO₂，其添加量为0～500 ppm。

主成分的组成优选为Fe₂O₃：54.5～55.5 mol%、ZnO：6～9 mol%，余量为氧化锰，三者之和计为100 mol%。 

第一辅料为添加量为3000～4500 ppm的Co₂O₃、2500～4000 ppm的CoO或2500～4500 ppm的Co₃O₄。 

上述MnZn铁氧体磁心的制造方法，包括如下步骤：， 

1)  根据MnZn铁氧体磁心的组成，称取主成分，或主成分与第一辅料和第二辅料中的至少一种，加水搅拌，研磨混匀，喷雾干燥得到粉料，将所得粉料以150～200℃/h的升温速度升温至900℃～1050℃，保温1～3小时，降温出炉得预烧料；