[发明专利]宽温超低损耗锰锌功率铁氧体材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁氧体材料，特别涉及一种宽温超低损耗锰锌功率铁氧体材料。

背景技术

随着电子工业的小型化、多功能化、集成化方向发展，所用电子元器件用软磁功率铁氧体材料也得到了更多的应用。同时，随着消费类电子产品的数字化、高性能化发展，对磁性材料产品提出了更高的要求，如高清数字电视、平板电视的电源电路、DC-DC开关电源及笔记本电脑转换器等，需要使用高饱和磁通密度、宽温应用范围、高磁导率、低损耗功率铁氧体材料。近年来国际大公司被中国巨大的市场所吸引，争先进入中国，对于元器件配套本地化要求强烈，这也为我国软磁铁氧体行业带来了巨大的挑战和市场需求。目前日本TDK公司、荷兰飞磁公司、德国西门子、东京铁氧体等铁氧体知名公司已开始批量生产PC90、PC95等新一代高饱和磁通密度、宽温应用范围、高磁导率、低损耗功率铁氧体材料。为了电子电路的小型轻量集成化及高性能化发展，开发宽温、高磁导率、低功耗功率铁氧体材料是必然发展方向。为了顺应电子器件的小型化和微型化发展趋势，并将我国的产品档次提高到更高的水平，实现规模生产，扩大高端软磁功率铁氧体产品在国际市场的占有率，增加出口创汇，以适应市场对磁性产品的要求是非常必要的。

专利申请号为CN1810710A、CN101786871A、CN101786871A的中国专利申请文件虽然公开了一些铁氧体材料，而这些铁氧体材料，在25～120℃温度范围内体积功耗值均不能达到小于350kW/m³，初始磁导率未达到≥3500的水平，材料的化学成分也不一样。

发明内容

本发明要达到的目的是提供一种宽温超低损耗锰锌功率铁氧体材料及采用该材料制得的磁芯，该磁芯具有较高的其实磁导率，且在25～120℃温度范围内体积功耗值Pv低于350kW/m³，功耗曲线平缓，叠加特性优异。

本发明的技术方案是：

宽温超低损耗锰锌功率铁氧体材料包括主成分和副成分，主成分包括氧化铁、氧化锰、氧化锌，所述主成分以各自标准物计的摩尔百分比含量是：Fe₂O₃：53～55mol%，MnO：32～35mol%，ZnO：11～13mol%；副成分包括铋氧化物、钒氧化物、钛氧化物、钴氧化物、钙氧化物、铅氧化物，相对所述主成分总量，所述铋氧化物、钒氧化物、钛氧化物、钴氧化物、钙氧化物、铅氧化物以其标准物Bi₂O₃、V₂O₅、TiO₂、Co₂O₃计的总重量百分比含量为0.091wt%～0.82wt%，所述副成分Bi₂O₃为0.003wt%～0.10wt%、V₂O₅为0.003wt%～0.12wt%、TiO₂为0.005wt%～0.20wt%、Co₂O₃为0.08wt%～0.40wt%。

铁氧体材料副成分还包括钙氧化物或钙氧化物和铅氧化物，相对所述主成分总量，该副成分以其标准物CaO和PbO计的总重量百分比含量为0.003wt%～0.15wt%，其CaO为0～0.05wt%、PbO为0～0.05wt%。

采用上述材料的制备的铁氧体磁芯，该磁芯用以下步骤制得：

1）混料：

按权利要求1所述主成分的配比取三种粉料，在转速200～220rpm下球磨3-4小时；

2）预烧：

将步骤1）球磨后的主成分粉料在900～950℃下预烧，预烧时间为2-4小时；

3）二次球磨掺杂：

取权利要求1或2所述副成分的配比的粉料与步骤2）预烧后的主成分粉料进行球磨，球磨时间15～18小时，转速200～220rpm，得到掺杂粉料；

4）掺胶造粒

向步骤3）所得的掺杂粉料内加入浓度为6～8g/ml的聚乙烯醇，添加量为铁氧体料重的15～18wt%，使粉料与聚乙烯醇混合均匀并成为具有一定结合力的颗粒状态。对干燥后的颗粒进行人工粉碎，振动筛分后得到粒径≤80μm的细小颗粒；

5）压制成型：

将步骤4）所述的细小颗粒压制成坯件，压模压力300～400MPa，保压5～10s；

6）烧结成型：