[发明专利]一种低功耗、高叠加特性的磁芯及其制备方法

说明书

本发明提供一种低功耗、高叠加特性的磁芯及其制备方法，涉及磁芯加工技术领域。所述磁芯由以下重量份的原料制成：三氧化二铁70‑75份、氧化镍10‑12份、氧化钴6‑10份、氧化锌10‑14份、氧化铜5‑8份、氧化锰10‑12份、氧化钆1‑4份、生物质石墨烯2‑4份、聚苯硫醚0.2‑0.6份、木质素磺酸钙0.6‑1份、乙炔炭黑2‑3份。其制备方法主要包括：湿法球磨混合、高温冶炼、超急冷凝固、混合煅烧、真空退火、混合成型等步骤。本发明克服了现有技术的不足，降低传统磁芯材料的损耗率，增强其磁导率，并且本发明所得产品具有优良的叠加性和稳定性，且工艺简单，具有良好的适用性。

技术领域

本发明涉及磁芯加工技术领域，具体涉及一种低功耗、高叠加特性的磁芯及其制备方法。

背景技术

磁芯是指由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物，现功能较为优越的磁芯多为软磁铁氧体制成，软磁铁氧体材料自1935年由荷兰菲利普实验室研发成功后，至今已有80多年历史，由于铁氧体的磁性来源于亚铁磁性，其饱和磁化强度Ms较金属磁低，但比金属磁的电阻率ρ又高得多，故具备良好的高频特性。在弱电高频技术领域，软磁铁氧体具有独特的优点。用这类材料制作的磁芯是各种电感器、电子变压器、扼流线圈、抑制器、滤波器等的核心部件。

软磁材料作为磁电转换领域的重要功能材料之一，在电子设备、通信和电器等领域有着广泛的应用。随着数字电视机、笔记本电脑的普及，电子设备向轻、薄、小型化发展，这就势必要缩小电源体积，对电源提出了更高、更严格的要求。复合软磁材料由于具有金属软磁材料高饱和磁感应强度和软磁铁氧体高电阻率的特点，在工业技术和日常生活中的应用日益增多，一直以来受到人们的重视并得到广泛的研究。复合软磁材料一般是以金属软磁粉末为原料，在颗粒表面进行有机或无机绝缘处理后，在采用粉末冶金工艺将复合粉末压制成型即可得到块状软磁材料。与传统的金属软磁材料相比，复合软磁材料具有较高的电阻率，可以减少涡流损耗，提高材料的使用频率。但是一般有机或无机包覆层具有非磁性特征，与金属磁性颗粒复合后，在一定程度上也会降低材料的饱和磁化强度，所以必须要通过合适的有效工艺，在提高材料电阻率和降低磁损耗的同时，保持较高密度和饱和磁化强度是当今研究的重点。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种低功耗、高叠加特性的磁芯及其制备方法，降低传统磁芯材料的损耗率，增强其磁导率，并且本发明所得产品具有优良的叠加性和稳定性，且工艺简单，具有良好的适用性。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种低功耗、高叠加特性的磁芯，所述磁芯由以下重量份的原料制成：三氧化二铁70-75份、氧化镍10-12份、氧化钴6-10份、氧化锌10-14份、氧化铜5-8份、氧化锰10-12份、氧化钆1-4份、生物质石墨烯2-4份、聚苯硫醚0.2-0.6份、木质素磺酸钙0.6-1份、乙炔炭黑2-3份。

优选的，所述磁芯由以下重量份的原料制成：三氧化二铁72份、氧化镍11份、氧化钴8份、氧化锌12份、氧化铜6.5份、氧化锰11份、氧化钆2.5份、生物质石墨烯3份、聚苯硫醚0.4份、木质素磺酸钙0.8份、乙炔炭黑2.5份。

一种低功耗、高叠加特性的磁芯的制备方法包括以下步骤：

(1)将三氧化二铁、氧化镍、氧化钴、氧化锌、氧化铜、氧化锰混合加入去离子水于球磨机中进行湿法球磨混合均匀，得混合金属料备用；

(2)将冶炼炉预热至800℃，后加入上述混合金属料，升温至1100-1200℃，持续冶炼，后采用超急冷凝固技术快速冷却，得合金料备用；

(3)将上述合金料与氧化钆混合后，再加入去离子水再次进行湿法球磨混合均匀，球磨时间为5-6h，得混合料备用；