[发明专利]宽温MnZn功率铁氧体材料

说明书

技术领域

本发明涉及MnZn功率铁氧体材料生产技术领域，特别涉及一种宽温MnZn功率铁氧体材料。

背景技术

目前国外主流的MnZn功率铁氧体材料在损耗方面都注重某一温度点的损耗，如日本TDK公司的PC44、PC47、PC45、PC46等材料，国外TDK公司研制开发了PC95材料，Philips公司开发了3C97材料。虽然日本TDK公司公布了PC95材料，把25℃-100℃的损耗压得比较低，但该材料的应用主要还是降低待机损耗的，不适合长期在100℃或更高温度下工作。虽然Philips公司公布了3C97材料，该材料在宽温的范围内损耗比较低，但该材料的Bs比较低，特别是100℃的Bs，约为410mT（1200A/m  10kHz）这就限制了该材料的功率传输的效率，特别是高温下的传输效率。上述材料都限制着电子元器件轻、薄、小的发展。

CN102693802A的发明公开了一种宽温MnZn功率铁氧体材料及其制备方法，由主成分和辅助成分组成，其中，主成分及含量以氧化物计算为：Fe₂O₃为52.1～52.6mol％、ZnO为9～11.5mol％、MnO余量；按主成分原料总重量计的辅助成分以氧化物计算为：CaCO₃、ZrO₂、Nb₂O₅、SnO₂和Co₂O₃，且Co₂O₃原料必须大于0.35wt%。该材料温度在25℃到140℃范围损耗比较低，但Bs偏低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述材料存在的不足，提供一种宽温MnZn功率铁氧体材料，使其在25℃和140℃的温度范围内有低的损耗特性，同时兼顾高Bs的特性。

 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种宽温MnZn功率铁氧体材料，由主成分和辅助成分组成，其中所述主成分的各组分的摩尔百分比为： Fe₂O₃为52.7～52.8mol％，ZnO为9.2～9.8mol％，MnO余量；所述辅助成分占主成分总重量的0.505%~0.685%，所述辅助成分由CaCO₃、ZrO₂ 、Nb₂O₅、SnO₂及Co₂O₃组成。

发明人研究发现，CaCO₃、Nb₂O₅和ZrO₂的加入，能提高晶界的电阻率，降低材料的功耗，SnO₂的加入，能提高晶粒内部的电阻率，同时控制晶粒的尺寸，改善材料的微观结构，Co₂O₃的加入能降低材料的磁晶各向异性常数K₁,降低材料的磁滞损耗。所以本组添加剂采用的是提高材料的电阻率，控制晶粒尺寸和降低材料的K₁来实现降低损耗的目的。

对于主成分Fe₂O₃、ZnO和MnO要加以控制，需要落在Fe₂O₃为52.7～52.8mol％、ZnO为9.2～9.8mol％、MnO余量的范围内。如果Fe₂O₃含量超过了本发明范围，会降低材料的电阻率，提高材料的K₁值，从而增加材料的涡流损耗和磁滞损耗。如果Fe₂O₃含量低于本范围，不能有效降低钴铁氧体的K₂，不利于材料磁滞损耗的降低。ZnO含量如果超过了本发明范围，不利于材料Bs的提高，同时影响材料中Fe₃O₄的生成，提高材料的磁滞损耗。如果低于本发明，不但不利于材料K₁的降低，而且还会影响材料25℃的Bs。