[发明专利]一种高饱和磁通密度的锰锌铁氧体磁芯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高饱和磁通密度的锰锌铁氧体磁芯及其制备方法，属于磁性材料技术领域。该锰锌铁氧体磁芯的制备方法采用锰粉、氧化锌粉、二氧化硅、氧化钙、五氧化二钒和铁粉作为原料；其先将锰粉、氧化锌粉、铁粉先后与盐酸和液氨进行合成反应，然后，经过预烧结、掺杂球磨、压制成型、烧结处理以及切割开气隙处理，便可得到锰锌铁氧体磁芯。本发明通过采用铁粉、锰粉和氧化锌粉等作为初始原料，并将铁粉、锰粉和氧化锌粉先后与盐酸和液氨进行合成反应以及预烧结处理，便可得到杂质量较少的三氧化二铁、氧化锰和氧化锌，从而可以在后续的烧结处理使各组分的物理化学反应均匀，以达到降低磁芯气孔率、提高磁芯密度和提高饱和磁通密度的目的。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，具体是一种高饱和磁通密度的锰锌铁氧体磁性材料、磁芯及其制备方法。

背景技术

磁芯，是一种应用于功率变压器、彩电变压器及开关电源等电子器件的磁性材料。其中，锰锌铁氧体磁芯是一种磁芯产品。由于，磁芯需要在大电流或有直流偏场的大电流情况下通过磁化来传递功率的，所以，锰锌铁氧体磁芯的饱和磁通密度越高，传递的功效就会越大。

然而，现有的锰锌铁氧体磁芯一般是采用三氧化二铁、氧化锰等氧化物直接作为初始原料的，由于市场上的三氧化二铁等氧化物中的二氧化硅、三氧化二铝、氧化钠及五氧化二磷等杂质的含量较高，因此，直接采用三氧化二铁、氧化锰等氧化物作为磁芯的原料容易导致最终制得的锰锌铁氧体磁芯的饱和磁通密度下降，从而使得磁芯产品无法满足大功率器件的应用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高饱和磁通密度的锰锌铁氧体磁芯及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种高饱和磁通密度的锰锌铁氧体磁芯的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照质量分数计，称取以下组分：锰粉15%-20%、铁粉68%-75%、二氧化硅0.02%-0.05%、氧化钙0.05%-0.1%、五氧化二钒0.02%-0.05%，余量为氧化锌，各组分的质量分数总和为100%，备用；

（2）往热水中添加部分的上述氧化锌粉，搅拌均匀后，再加入酸性物质和上述铁粉进行反应，得到反应液；待反应液的颜色变黄后，再往反应液中加入剩余的氧化锌粉；

（3）先继续往反应液中添加酸性物质，直至反应液的pH值降至2.5-3时，停止添加酸性物质，并往反应液中添加碱性物质，将反应液的pH值调至5.5-6后，再往反应液中加入上述锰粉；然后，继续往上述反应液中添加碱性物质，直至反应液的pH值升至8.5-9时，停止添加碱性物质，得到料浆；

（4）将料浆进行过滤、干燥处理，得到沉淀物；

（5）将沉淀物置于800-990℃的高温下进行预烧结，得到预烧料；

（6）将上述的二氧化硅、氧化钙、五氧化二钒和预烧料混合在一起，进行湿法球磨处理，得到粉料；

（7）将粉料压制成型，得到毛坯；

（8）将毛坯置于1280-1400℃的高温下进行烧结处理，得到磁芯坯体。

（9）对磁芯坯体的中心柱进行切割开气隙处理；然后，在磁芯坯体的切割处依次粘接上一块垫板和一块与磁芯坯体同种磁性材料材质的磁片，得到锰锌铁氧体磁芯。

本发明实施例采用的一种优选方案，所述的铁粉是通过在酸性条件下电解低硅低碳钢制得；所述铁粉中二氧化硅的质量含量低于0.01%。

本发明实施例采用的另一种优选方案，所述锰粉中锰的质量含量不小于99.7%，所述锰粉中硅的质量含量小于0.005%。