[发明专利]一种高频率高阻抗锰锌铁氧体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高频率高阻抗锰锌铁氧体及其制备方法，所述高频率高阻抗锰锌铁氧体包括主体组分和掺杂组分；所述主体组分包括Fe₂O₃ 72.0‑73.0wt%、ZnO 4.0‑5.6Wt%，余量为Mn₃O₄，总量为100%；所述掺杂组分包括Ca、Nb、Si、Zr、NiO和Co，所述掺杂组分占主体组分总质量的0.21‑1.7%。本发明通过主体成分的配比调整，以保证较高的使用频率和较低的磁导率；通过改进掺杂组分的组成与配比，改进材料的晶体结构，达到晶粒细小和均匀，以提高材料的高频率的低功耗；并通过特定的氮窑窑炉烧结工艺，细化晶粒，提高产品的电阻率，进一步提高使用频率。

技术领域

本发明涉及锰锌铁氧体磁环领域，特别是涉及一种高频率高阻抗锰锌铁氧体及其制备方法。

背景技术

软磁铁氧体是开关电源变压器中使用比较早的软磁材料，随着开关电源工作频率越来越高，相应的材料一代接一代地开发出来。70年代初，为适应开关电源市场的需要，开发出第一代功率铁氧体材料，只适用于工作频率在20kHz左右的民用开关电源。80年代初，第二代功率铁氧体材料问世，这种材料具有负温度系数功耗，随着温度升高，功耗呈下降趋势，适用的工作频率为100kHz左右。80年代后期，为适应高频开关电源的发展，开发出第三代功率铁氧体材料，其工作频率为250kHz左右。近2年，由于电子通讯、网络技术的不断发展，信息技术对器件小型化、片式化的提出更高的要求，这种材料的工作频率得以提高，从500kHz逐步上升到1MHZ，为开关电源进一步的轻、小、薄作出贡献，

如今软磁铁氧体材料已成为一类应用广泛、种类繁多的功能材料。随着近年来信息技术和新型绿色照明发展的要求，材料进一步向高频、高阻抗和低损耗方向发展。器件向小型化、片式化和表面贴装化发展。

目前国内生产锰锌铁氧体材料的厂家，还不能满足市场的要求，处于小批量生产中，急需开发这种材料。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种高频率高阻抗锰锌铁氧体及其制备方法，具有较高的使用频率和较低的磁导率，又兼顾材料的低功耗和高居里温度的特性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高频率高阻抗锰锌铁氧体，包括主体组分和掺杂组分；所述主体组分包括Fe₂O₃ 72.0-73.0wt%、ZnO 4.0-5.6Wt%，余量为Mn₃O₄，总量为100%；所述掺杂组分包括Ca、Nb、Si、Zr、NiO和Co，所述掺杂组分占主体组分总质量的0.21-1.7%。

在本发明一个较佳实施例中，所述Ca控制在0.03-0.1%，所述Nb控制在0.02-0.06%，所述Si控制在0.005-0.01%，所述Zr控制在0.01-0.03%，所述NiO控制在0.1-1.0%，所述Co控制在0.05-0.5%。

还提供一种高频率高阻抗锰锌铁氧体的制备方法，包括以下步骤：

（100）称量：按配方称量主体组分和掺杂组分备用；

（200）一次砂磨：将步骤（100）中称量好的主体组分放入砂磨机中砂磨，然后烘干，得到一次砂磨料；

（300）预烧：将步骤（200）中得到的一次砂磨料放入预烧炉中预烧，得到预烧粉料；

（400）二次砂磨：在步骤（300）中得到的预烧粉料中加入（100）中称量好的掺杂组分，然后放入砂磨机中砂磨，然后烘干，得到二次砂磨料；

（500）造粒：在步骤（400）中得到的二次砂磨料中加入浓度为6%-8%的PVA造粒，并压制成型，得到成型料；