[发明专利]宽温高叠加低功耗Mn-Zn软磁铁氧体材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁氧体电子材料领域，特别是涉及一种宽温高叠加低功耗Mn-Zn软磁铁氧体材料及制备方法。

背景技术

随着电子作息产业的不断迅速发展，作为目前产量最大，应用最广泛的软磁铁氧体材料，已广泛应用于各种电子元器件中。世界各大铁氧体公司竞相提高锰锌铁氧体材料技术性能，以适应不用的应用领域，在变频空调、无极灯照明电子、电力电子、IT产业、通讯、家用电子等用户的苛求下，一种要求材料具有更高的Bs，更好的直流叠加特性，更低的功率损耗，更宽的使用频率和更宽的温度适应范围，因此，锰锌铁氧体材料的研究已进入到了宽温、高直流叠加、高Bs、更低的功率损耗领域。分析市场上各材料制造厂家所推出的材料，不难看出各材料厂家都在寻求一种宽温、低损耗材料，以取代众多的高频低功耗铁氧体材料。

绿色环保电磁感应无极灯的广泛使用及性能提高，促进了该材料的不断开发与投产，在低频200～300kHz中低频率状态下广泛使用。但是存在如何兼顾内置和外置两种结构下使用无极灯效率达到最佳同时要求在-40℃下具有足够的磁导率，同时要求发热要小，损耗低；另一方面电子产品在工作中总有电流成分，为防止电子产品不因有电流的存在而影响正常使用，因此还需要材料有足够的Bs、直流叠加特性。

作为使用最广泛的电源变压器、办公自动化、家用电子、通信等要求具有宽温、低损耗、高磁导率、高直流叠加是不可缺少的组件，无极灯及车载电子要求在宽温、高频范围内损耗和磁导率变化小，具有高稳定性和高可靠性。车载电子中等开关电源中都有大电流或直流偏场的场合下使用，这种要求都需要材料有足够大的饱和磁通密度Bs与剩磁Br的差值，从而影响有较好的叠加特性。

如中国专利申请（CN101183582A）公开的一种高饱和Bs低损耗的锰锌功率铁氧体材料，它通过优化配方和掺杂，特别是加入2～4mol%Ni0得到BS（100度下大于460T）高频功耗500kHz、50mT、100度下小于150kW/m³、但没有提及宽温宽频和居里点高低，因而其应用范围有限。

另外在中国专利申请（CN1749209A）公开了一种高饱和磁通密度、低损耗锰锌铁氧体材料及其制备方法，它通过掺杂和工艺控制，得到了100kHz、200mT、45℃时低于245kw/m³的功耗和1194A/m、50mT、25℃时饱和磁通密度高于535mT的结果，但同样没有提及宽温和宽频、居里温度，因而其使用范围相当有限。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种宽温高叠加低功耗Mn-Zn软磁铁氧体材料及制备方法，所制成的成品具有高的起始磁导率、且在25度～140度功耗相当，在25℃～140℃温度范围内功耗曲线平坦，剩磁小，叠加特性好、同时在高频500kHz、50mT、100度测试条件下功耗损耗小于300kw/m³， 在1MHz，30mT，100℃测试条件功耗损耗小于500kw/m³，居里温度达到260℃以上。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种宽温高叠加低功耗Mn-Zn软磁铁氧体材料，其主成分按质量百分比，以氧化物计算：Fe₂0₃为69.5～73%，Zn0为5～10%；其余为Mn₃0₄；Fe₂0₃、Mn₃0₄和Zn0之和为100%；

添加剂以主成分的总质量为基础计，按质量百分比，以氧化物计算包括：Ca0:0.01~0.08%、Nb₂0₅:0.015~0.09%、V₂0₅:0.02~0.1%、Ti0₂:0.03~0.2%、C0₂0₃:0.06~0.7%、Zr0₂:0.003~0.13%、K₂C0₃:0.01~0.1%、Ni0:0.04~0.5%。