高機械強度MnZn鐵氧體材料的製作方法

2023-11-04 17:33:57 3

本發明涉及一種軟磁鐵氧體材料，尤其是指一種高機械強度mnzn鐵氧體材料。

背景技術：

mnzn鐵氧體材料廣泛用於電子、通訊領域作為能量存儲和轉換用材料。對mnzn鐵氧體材料除了要求高磁導率、高飽和磁通密度、低損耗等電磁性能外，對mnzn鐵氧體材料製備的磁心，機械強度是一個重要的性能指標。由於mnzn鐵氧體是一種氧化物陶瓷材料，與其它陶瓷材料相比，同樣存在機械強度特別是抗彎強度低、耐熱衝擊性差等問題。在鐵氧體磁心的加工過程中，機械強度差會降低產品合格率。在變壓器和電感器的加工過程中，磁心的機械強度差不但會降低產品的合格率，甚至會影響產品的電磁性能，導致產品不能夠正常工作甚至燒機。

由於以上原因，需要開發一種機械強度高、成本低的mnzn鐵氧體材料。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種高機械強度mnzn鐵氧體材料。與傳統mnzn鐵氧體材料相比，本發明的材料不但機械強度高，而且燒結溫度低，節約了製備過程中要消耗的能源，降低了生產成本。

通過提供以下內容的本發明達到了以上目的。

一種高機械強度mnzn鐵氧體材料，基本組成為按fe2o3、mno、zno總量計算的含有50～56mol%的fe2o3（不包括50mol%）、0～16mol％的zno（不包括0mol%）和餘量為mno組成，以主要成分100wt%作為計算基礎，還含有以sio2換算的氧化矽500ppm以下、以cao換算的氧化鈣1000ppm以下、以v2o5換算的五氧化二釩1000ppm以下。

進一步的，輔助成分氧化矽和氧化鈣以sio2和cao計的質量比為1：1~1：10。

進一步的，輔助成分五氧化二釩以v2o5計的質量（以ppm表示）滿足1000×（c/100）-0.6~-1.0。c為輔助成分cao的質量（以ppm表示）。

進一步的，該材料在1150~1280℃溫度範圍進行燒結。

具體實施方式

實施例1

稱取53.0mol%的fe2o3、39.0mol%的mno、8.0mol%的zno原材料作為主配方進行溼式混合，然後900℃下預燒2小時。根據主配方的重量，向預燒後的混合物中加入如表1所示的添加劑，溼式砂磨，得到一種鐵氧體料漿。向料漿中加入按鐵氧體粉末重量計算的1wt％的pva粘結劑，進行噴霧造粒。在一定的壓力下把造粒後的粉料成型為測試用的標準環形鐵氧體磁心。把成型體在控制氧分壓的條件下於1250℃燒結5小時。冷卻階段在平衡o2－n2的氣氛下進行，最終得到外徑為25mm、內經為15mm、高為7mm的環形燒結體用來進行電磁性能測試。得到70mm×15mm×5mm的長方體燒結體用來進行抗彎強度測試。通過x螢光分析儀，檢測鐵氧體磁心的最終組成與設計組成是否一致。

用iwatsu-8219交流b-h分析儀在50hz、1194a/m條件下測試磁心在25℃下的飽和磁通密度（bs）。用ysj-5000數顯式機械強度試驗機測試磁條的抗彎強度。測試時磁條跨度為30mm，加壓速率為20mm/min。抗彎強度大於50kgf為合格。

從表1看出，添加劑在本發明範圍內，材料飽和磁通密度高，抗彎強度大。添加劑超出本發明範圍，材料抗彎強度降低。

實施例2

磁心的製備工藝與實施例1相同。只是添加劑中含有100ppm的sio2、含有300ppm的cao和500ppm的v2o5。改變燒結溫度如表2所示。

從表2可以看出，燒結溫度在本發明範圍內，材料飽和磁通密度高，抗彎強度大。燒結溫度過高或過低，材料抗彎強度都有降低的趨勢。

表1

表2。