一種低燒結(jié)溫度軟磁鐵氧體材料及其制備方法
【專利摘要】一種低燒結(jié)溫度軟磁鐵氧體材料，其配方包括主料與輔料，其特征在于：所述主料包括Fe2O3為51-63mol％，ZnO為25-35mol％，Li2CO3為6-9mol％，TiO2為0-7mol％，MnCO3為0-3.0mol％；所述輔料為Bi2O3，其加入量占主料總重量的0.4％-1.2％。輔料在主料經(jīng)過配料、混料、預燒后加入，然后跟主料一起造粒、成型和燒結(jié)。本發(fā)明的軟磁鐵氧體材料，和鎳鋅鐵氧體一樣具有很好的高頻性能，各項性能跟鎳鋅材料接近，而主成分中各種化合物的綜合成本要比鎳鋅材料低，燒結(jié)溫度更要比普通的鎳鋅材料低100℃-200℃，在能源消耗方面具有很好的經(jīng)濟性。
【專利說明】一種低燒結(jié)溫度軟磁鐵氧體材料及其制備方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軟磁鐵氧體材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的軟磁鐵氧體材料主要有這幾種:錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體和鎂鋅鐵氧體。錳鋅鐵氧體材料的磁導率范圍為Ui = 1000-15000,電阻率P比較低，只有1-1000 Ω.Cm，磁導率的截止頻率只有幾百千赫茲，材料的燒結(jié)溫度為1300°C _1450°C之間。這種材料主要用于制作電感器、變壓器、濾波器和扼流圈等電子器件。
[0003]鎳鋅材料的磁導率Ui不高，通常在10-1000之間，但其電阻率很高，可以達到1MΩ.cm以上，基本上是個絕緣體，磁導率的截止頻率在兆赫茲數(shù)量級以上。材料的燒結(jié)溫度為1000°C -1200°C，這種材料主要用于頻率比較高的場合，比如吸收高頻電磁干擾信號，以達到抗電磁干擾目的。
[0004]鎂鋅鐵氧體材料的磁導率跟鎳鋅材料相近，使用頻率和電阻率都要比鎳鋅材料低一些，但由于其主成分中的鎂要比鎳成本低得多，在要求不高的場合可以部分代替鎳鋅鐵氧體來使用。
[0005]鋰鐵氧體通常用作微波材料，如中國專利申請?zhí)枮?00910106919.8所公開的“一種應用于C波段移相器的鋰鐵氧體材料及其制備方法”，C波段是頻率從4.0GHz-8.0GHz的一段頻帶，作為通信衛(wèi)星行傳輸信號的頻段，這種材料用于相控陣雷達天線。還有如中國專利申請?zhí)?0081001509 6.3所公開的“一種鋰鐵氧體電波吸收材料及其制備方法”，這種材料的有效吸收波頻帶寬度為1.3GHz，但是鋰鋅鐵氧體用作軟磁鐵氧體材料卻很少有人提及。
[0006]也有一種低燒結(jié)溫度的鎳銅鋅鐵氧體(NiCuZn)材料，有時簡稱鎳鋅(NiZn)材料，如中國專利申請?zhí)?00610052525.5所公開的“鎳鋅鐵氧體低溫高密度制造方法及其制成品”，其公開的燒結(jié)溫度為880°C _980°C，但這種材料在主材料中加入了 3-3.5被％的CuO外,還需要添加六種輔助材料來實現(xiàn),相比之下材料配比復雜一些,材料的綜合成本也比較聞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種燒結(jié)溫度較低、成本較低并且制作方便的軟磁鐵氧體材料及其制備方法。
[0008]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種低燒結(jié)溫度軟磁鐵氧體材料，其配方包括主料與輔料，其特征在于:所述主料包括Fe2O3為51-63mol%，ZnO為25-35mol%,Li2CO3 為 6-9mol%,Ti02 為 0-7mol%,MnCO3 為 0-3.0mol所述輔料為 Bi2O3,其加入量占主料總重量的0.4% -1.2%。
[0009]優(yōu)選地,所述輔料占主料總重量的0.6% -1.0%。
[0010]上述的軟磁鐵氧體材料的制備方法，將主料均勻混合后進行預燒結(jié)，在預燒溫度點保溫后冷卻，然后將輔料加入一起粉碎成粉末，加入一定比例的粘結(jié)劑，通過制粉工藝將粉末制成顆粒磁粉，再將顆粒磁粉用模具壓制成磁芯，成型后的磁芯在爐子里燒結(jié)，在燒結(jié)溫度點保溫后冷卻。
[0011]優(yōu)選地，所述主料的預燒溫度為650°C -750°C，保溫2_4小時后冷卻到室溫。
[0012]優(yōu)選地，所述預燒溫度為700°C。
[0013]優(yōu)選地，所述模具壓制成磁芯所需的壓力為1.5-2.0噸/cm2。
[0014]優(yōu)選地，所述磁芯的燒結(jié)溫度為900°C -1OOO0C。
[0015]優(yōu)選地，所述磁芯在燒結(jié)溫度點保溫2-4小時。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明的軟磁鐵氧體材料，和鎳鋅鐵氧體一樣具有很好的高頻性能，各項性能跟鎳鋅材料接近，而主成分中各種化合物的綜合成本要比鎳鋅材料低，燒結(jié)溫度更要比普通的鎳鋅材料低100-200°C，在能源消耗方面具有很好的經(jīng)濟性。

【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0018]本發(fā)明的低燒結(jié)溫度軟磁鐵氧體，以鋰鐵氧體材料作為基本組成，鋰鋅鐵氧體材料本身具有的很好的高頻性能，工作頻率可以達到300MHz以上，該材料與鎳鋅鐵氧體一樣具有很好的高頻性能，各項性能也跟鎳鋅鐵氧體材料接近，但燒結(jié)溫度比普通的鎳鋅鐵氧體材料低100°C -200°C，綜合成本也較低。
[0019]本發(fā)明的低燒結(jié)溫度軟磁鐵氧體材料的配方，包括主料和輔料，其中主料及其百分比成分為=Fe2O3 為 51-63mol %，ZnO 為 25_35mol %，Li2CO3 為 6_9mol %，T12 為 0_7mol %，MnCO3為0-3.0mol %，輔料為Bi2O3,其加入量占主料總重量百分比的0.4 % -1.2 %，SP
0.4-1.2wt % ο
[0020]其制備方法如下所述:上述主料均勻混合以后進行預燒結(jié)，預燒溫度為650-750°C，最佳預燒溫度為700°C，在預燒溫度點保溫2_4小時后冷卻到室溫，完成預燒工序。
[0021]預燒完成后的主料中按比例加入輔料，用粉碎設備如球磨機或砂磨機等，對主料和輔料進行粉碎形成粉末，粉末的直徑大約為I μ m-1o μ m，然后在粉碎后的粉末中加入一定量的粘接劑例如PVA溶液，PVA溶液的濃度大約為10%，PVA溶液的加入量折算成PVA固體的重量占粉末重量的1% -1.5%，粉末加入PVA溶液后均勻混合，用制粉設備制成顆粒磁粉，顆粒磁粉用模具壓制成各種所需的磁芯，磁芯成型所需壓力為1500-2000kg/cm2，即
1.5-2.0噸/cm2，成型后的磁芯在爐子里用空氣氣氛燒結(jié)，燒結(jié)溫度為900°C -1000°C，在燒結(jié)溫度點保溫2-4小時，然后冷卻到室溫，將磁芯取出，這樣就可以測試磁芯的各項磁性能。即輔料在主料經(jīng)過配料、混料、預燒后加入，然后跟主料一起粉碎、造粒、成型和燒結(jié)。輔料的作用是作為助熔劑，降低材料的燒結(jié)溫度和增加材料的體電阻率。
[0022]對于本發(fā)明，主要測試磁芯的磁導率μ 1、體電阻率P、居里溫度Tc、飽和磁通密度Bs，這幾個參數(shù)是軟磁鐵氧體材料的基本參數(shù)。如下表1所示，表中軟磁鐵氧體的燒結(jié)溫度為 Ts = 975°C，Bi2O3 含量為 0.8wt%0
[0023]表1
[0024]

【權(quán)利要求】
1.一種低燒結(jié)溫度軟磁鐵氧體材料，其配方包括主料與輔料，其特征在于:所述主料包括 Fe2O3 為 51-63mol%，ZnO 為 25_35mol %，Li2CO3 為 6_9mol %，T12 為 0_7mol %，MnCO3為0-3.0mol% ;所述輔料為Bi2O3，其加入量占主料總重量的0.4% -1.2%。
2.如權(quán)利要求1所述的軟磁鐵氧體材料，其特征在于:所述輔料占主料總重量的0.6% -1.0%。
3.如權(quán)利要求1-2所述的軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:將主料均勻混合后進行預燒結(jié)，在預燒溫度點保溫后冷卻，然后將輔料加入一起粉碎成粉末，加入一定比例的粘結(jié)劑，通過制粉工藝將粉末制成顆粒磁粉，再將顆粒磁粉用模具壓制成磁芯，成型后的磁芯在爐子里燒結(jié)，在燒結(jié)溫度點保溫后冷卻。
4.如權(quán)利要求3所述的軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述主料的預燒溫度為650°C _750°C，保溫2-4小時后冷卻到室溫。
5.如權(quán)利要求4所述的軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述預燒溫度為700。。。
6.如權(quán)利要求3所述的軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述模具壓制成磁芯所需的壓力為1.5-2.0噸/cm2。
7.如權(quán)利要求3所述的軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述磁芯的燒結(jié)溫度為 9000C -1OOO0Co
8.如權(quán)利要求3所述的軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述磁芯在燒結(jié)溫度點保溫2-4小時。
【文檔編號】C04B35/622GK104129980SQ201410320152
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】張祖軍 申請人:寧波海曙歐斯特電子有限公司