[发明专利]一种易成型、高强度铁氧体材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种易成型、高强度铁氧体及其制备方法，属于软磁铁氧体材料领域。该铁氧体主成分为Fe₂O₃、Mn₃O₄、ZnO，副成分为Co₂O₃、CaCO₃、Nb₂O₅、ZrO₂、SiO₂，相对主成分总量，附加成分含量为：去离子水：0.35~0.65wt％、C₃₆H₇₀O₄Zn：0.16~0.28wt％、环烷烃C_nH_2n(n≥3的正整数)：0.07~0.12wt％、芳烃C_nH_2n‑6(n≥6的正整数)：0.03~0.08wt％。利用氧化物法工艺制备，在一定制备条件后具有易成型、较高的机械强度、较高的耐冷热冲击能力，其中微观结构晶粒细小、气孔分布合理，并且具有良好的电磁性能。

技术领域

本发明属于软磁铁氧体材料领域，具体涉及一种易成型、高强度的铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

随着电子零件小型化的发展、以及对车载电子设备抗冷热冲击能力的需求等对新产品的开发提出了更高的要求，目前主要有MnZn、NiZn两种软磁铁氧体产品，主要运用于网络通信、抗电磁干扰、无线充电、汽车电子等领域，是非常重要的电子功能材料。当前的铁氧体产品往往不耐冷热冲击、机械强度不高、易脆等严重影响着产品的可靠性。另一方面，冷热冲击损伤与材料的本征脆性是陶瓷材料在使用环境中的主要失效方式，而软磁铁氧体材料是功能陶瓷材料的一种，所以也适用于相同的冷热冲击理论和机械强度理论。

铁氧体粉料的成型过程是制备铁氧体产品最关键的一道工序，直接影响了铁氧体产品的机械强度和抗冷热冲击能力。同时为了提高产品的可靠性以及高强度的成型坯件，减少粉料的成型压力、促进粉料的易成型特性是最直接的方法。若粉料不易成型，则成型压力过大，会造成成型后开裂、粘模等严重问题，因此需要研发一些易成型、高强度铁氧体材料。

在国内已有一些相关易成型、高强度铁氧体材料及其制备方法的专利，具体如下：

(1) 公开号为CN102432279A，公开日为2013.08.07，发明名称为“一种高强度耐热冲击镍锌铁氧体及其制备方法”的中国专利公开了一种功率电感适用的高强度耐热冲击镍锌铁氧体及其制备方法。该镍锌铁氧体主成分以氧化物计算为：Fe₂O₃ 45~52mol%、NiO 20~29mol%、ZnO 20~30mol%、CuO 3~6.5mol%，辅助成分为：CaCO₃ 0.2~0.5wt%，Co₂O₃ 0.01~0.09wt%，V₂O₅ 0.05~0.19wt%，SiO₂ 0.8~ 1.5wt%。采用氧化物法制备，在一定条件下烧结。烧结后制品的结晶晶粒尺寸为10～20μm，晶界鲜明，制品具有高强度和耐热冲击温度较高的特点，适应功率电感的小型化对材料的高强度和耐热冲击的双重要求。该发明主要考虑了镍锌铁氧体的高强度制备方法，而没有考虑到锰锌铁氧体，其配方设计与本发明完全不同。