[发明专利]一种低损耗镍锌铁氧体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及软磁铁氧体材料领域，具体涉及一种低损耗镍锌铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

镍锌软磁铁氧体材料作为重要的基础功能材料，在短波、超短波通信领域有着非常广泛的应用，作为一种产量大、性能优的高频软磁材料，用该材料制作的铁氧体宽频带器件，如：各类电感器、高频天线、高频干扰抑制器等使用频率可高达几千兆赫兹，主要功能是实现射频信号的能量传输及阻抗变换。现有的镍锌软磁铁氧体材料初始磁导率值最大约为1500，且使用频率范围小、高频损耗大。随着器件小型化、微型化、高性能化的发展趋势及现阶段对短波、超短波通信设备提出的更高要求，这就要求镍锌软磁铁氧体材料要具有更高初始磁导率、更宽频带及更低的损耗，同时还要保证高频特性优、居里温度高及温度系数低等一系列要求。现有的镍锌软磁铁氧体材料和制造工艺已经无法满足上述要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种低损耗镍锌铁氧体材料及其制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：

一种低损耗镍锌铁氧体材料及其制备方法，由下列重量份的原料制成：三氧化二铁50-70、氧化锌22-26、氧化亚镍16-19、碳酸锰3-5、氧化硅0.3-0.7、二氧化碲0.3-0.7、羰基铁粉0.3-0.4、氯化聚乙烯6-10、碳粉0.4-1、木质素磺酸钠1-2、有机硅树脂6-9、去离子水适量；

本发明所述一种低损耗镍锌铁氧体材料及其制备方法，由以下具体步骤制成：

（1）将三氧化二铁、氧化亚镍、氧化锌、碳酸锰、碳粉和去离子水加到球磨机中进行湿法球磨混合均匀，球磨时间为6h；

（2）将步骤（1）所得的粉末置于烧结炉中在800-1000°C进行预烧，预烧时间为2-3h；

（3）将步骤（2）所得的粉料按质量比添加氧化硅、羰基铁粉和二氧化碲，并进行第二次球磨，粒径控制在1.5-3微米；

（4）将有机硅树脂用3-6倍重量份的六甲基二硅氧烷稀释，将步骤（3）所得的粉体加到有机硅树脂溶液中，经机械搅拌混合，箱式干燥炉干燥后，加入其余剩余的成分搅拌分散均匀；

（5）将步骤（4）得到的粉体注入模具中，使用热压成型机，压制成固定形状即可。

本发明的优点是：本发明添加碳粉进行预烧，增加了粉料的表面粗糙度，增大了与有机硅树脂的接触面积，从而增强了坯体的致密性、平整性和绝缘性，降低了损耗，采用热压成型的工艺，操作简单，方便，降低了资源的浪费且满足了常规抗电磁干扰的需求，添加的羰基铁粉增强了添加物与铁氧体的相容性，并且提高了材料的磁性，添加的碳酸锰能够降低磁致伸缩系数和磁晶各向异性常数，提高了坯件的磁导率，添加的氧化硅能够提高截止频率，添加的二氧化碲具有降低烧结温度，抑制晶粒增长的作用，本发明的铁氧体材料晶界鲜明，致密度高，气孔分布合理，起始磁导率高，损耗低，具有优良的电磁性能、耐热冲击和高机械强度等性能。

具体实施方式

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

一种低损耗镍锌铁氧体材料及其制备方法，由下列重量份（公斤）的原料制成：三氧化二铁56、氧化锌24、氧化亚镍17、碳酸锰5、氧化硅0.6、二氧化碲0.5、羰基铁粉0.3、氯化聚乙烯8、碳粉0.8、木质素磺酸钠1、有机硅树脂9、去离子水适量；

本发明所述一种低损耗镍锌铁氧体材料及其制备方法，由以下具体步骤制成：

（1）将三氧化二铁、氧化亚镍、氧化锌、碳酸锰、碳粉和去离子水加到球磨机中进行湿法球磨混合均匀，球磨时间为6h；

（2）将步骤（1）所得的粉末置于烧结炉中在1000°C进行预烧，预烧时间为3h；

（3）将步骤（2）所得的粉料按质量比添加氧化硅、羰基铁粉和二氧化碲，并进行第二次球磨，粒径控制在2.2微米；

（4）将有机硅树脂用5倍重量份的六甲基二硅氧烷稀释，将步骤（3）所得的粉体加到有机硅树脂溶液中，经机械搅拌混合，箱式干燥炉干燥后，加入其余剩余的成分搅拌分散均匀；

（5）将步骤（4）得到的粉体注入模具中，使用热压成型机，压制成固定形状即可。

通过上述实施例制得的软磁铁氧体材料的性能数据：

初始磁导率（25±3°C）：6692±25%；

功率损耗（100Kc、200mT，KW/m3）：559（25±2°C），248（100±2°C）；

饱和磁通密度（mT，100°C）：434；

居里温度（°C）＞245。