[发明专利]超低高频损耗功率MnZn铁氧体及其制备方法

权利要求书

1.一种超低高频损耗功率MnZn铁氧体，其特征在于其组成为：由尖晶石结构主晶相和晶界与晶内的掺杂组分组成，其中尖晶石结构主晶相化学成分：其中0.70<x<0.78,0.12<y<0.24,0.05<δ<0.12；掺杂组分及其各掺杂组分占主晶相质量的百分含量分别为：CaO：0.20~0.35%、SiO₂：0.10~0.18%、Nb₂O₅：0.01~0.10%、ZrO₂：0.01~0.08%、TiO₂：0.08~0.16%、Bi₂O₃：0.01~0.08%；其微结构特征：烧结体相对密度为99.2%~99.6%;晶粒平均尺寸2.0μm<d<3.5μm，尺寸偏差16%≤σ≤18%；其主要性能：1）起始磁导率1280≤μ_i≤1920；2）截止频率4.8≤f_ro≤4.95MHz，磁导率虚部共振峰带宽3.3≤Δf≤3.6MHz;功率损耗58≤P_cv≤65mW/cm³30mT/1MHz/100℃，145≤P_cv≤160mW/cm³10mT/3MHz/100℃。

2.一种制备如权利要求1所述的超低高频损耗功率MnZn铁氧体的方法，其具

体步骤如下：

（1）以Fe₂O₃、MnCO₃和ZnO为原料，按照进行各组分原料的计量配料，经分别研磨与混合过程得到粒度合适与均匀的混合粉料；进而，将混合粉料压成料块，在氮气中进行预烧，合成得到单相尖晶石结构MnZn铁氧体粉料；

（2）将预烧合成的物料在乙醇介质中进行碾碎和二次球磨，并通过流体旋流器对二次球磨粉体颗粒进行分选，得到颗粒尺寸均一的铁氧体浆料；进而，将CaO、SiO₂、Nb₂O₅、ZrO₂、TiO₂和Bi₂O₃氧化物纳米粉引入铁氧体浆料，并进行混合与均化，通过喷雾干燥过程得到均匀掺杂铁氧体粉料；

（3）将掺杂铁氧体粉料装入模具，在单轴压力下压制成铁氧体素坯；

（4）将压制成型的铁氧体素坯置于气氛电炉中进行烧结，制得超低高频损耗功率MnZn铁氧体材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤（1）中所述的分别研磨与混合过程为对Fe₂O₃、MnCO₃和ZnO原料先进行单独研磨，直至其平均颗粒尺寸达到0.8~1.0μm，再进行混和研磨2~4小时；将混合粉料压成料块的压制压力为50~100MPa；所述的在氮气中预烧温度为800~900℃，预烧合成时间2~4小时。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤（2）中，对经二次球磨的铁氧体浆料进行固相颗粒的旋流分选，得到颗粒平均尺寸为0.7~1.0μm、偏差为16%~18%的铁氧体浆料；将计量的CaO、SiO₂、Nb₂O₅、ZrO₂、TiO₂和Bi₂O₃氧化物纳米粉料通过搅拌与超声分散配成聚乙二醇-乙醇基悬浮液，其中各组分氧化物纳米晶粒平均尺寸分布在25~50nm范围，其配入量以铁氧体质量为基准分别为：CaO：0.20~0.35%、SiO₂：0.10~0.18%、Nb₂O₅：0.01~0.10%、ZrO₂：0.01~0.08%、TiO₂：0.08~0.16%、Bi₂O₃：0.01~0.08%；PEG加入量为铁氧体质量的0.5~1.5%；将铁氧体浆料与掺杂氧化物纳米颗粒和PEG悬浮液按掺量关系进行混合，并通过球磨达到混合均化，进而通过喷雾干燥得到平均直径为0.8~1.2mm的球形颗粒粉料。