CN104051108B - 一种用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料，它包括主料和添加剂，所述的主料按照摩尔比包括：60.2‑66 mol的Fe2O3、13.0‑18 mol的氧化锰、11.3‑16 mol的氧化锌、3‑4mol的氧化镁、0.1‑0.2mol的偏硅酸钠、0.6‑1 mol的四氧化三钴、0.01‑0.02 mol的稀土复合导磁粉体；添加剂按照占所述铁氧体磁芯材料的重量比计包括：70‑100ppm的氮化锂、60‑80ppm的硫酸亚铁，本发明的铁氧体磁芯材料加入的稀土复合导磁粉体磁能积高，磁性稳定，制备方法简单，成品具有晶界电阻率高，气孔率低、晶粒大而均匀的特点。

Description

一种用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料
技术领域
本发明主要涉及氧化物磁性材料制造领域，尤其涉及一种用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料。
背景技术
随着通信技术和电子产品数字化的发展，对软磁铁氧体和元件提出了新的要求，高性能高磁导率磁芯广泛应用于各类电信及信息用基本材料，如共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器等领域得到了广泛应用。现在电子通讯行业需要铁氧体磁芯具有低磁芯损耗和高磁导率，以满足现在电器设备的微型化和高效率的要求，现有的磁芯难以满足上述要求;
稀土制得的永磁材料其磁能积可达碳钢的150倍、铝镍钴永磁材料的3～5倍 ，永磁铁氧体的8～10倍，温度系数低，磁性稳定，矫顽力高达800千安/米。主要用于低速转矩电动机、启动电动机、传感器、磁推轴承等的磁***。钕铁硼永磁材料是第三代稀土永磁材料，其剩磁、矫顽力和最大磁能积比前者高，不易碎，有较好的机械性能，合金密度低，有利于磁性元件的轻型化、薄型化、小型和超小型化。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料，它包括主料和添加剂，所述的主料按照摩尔比包括：60.2-66 mol 的Fe2O3、13.0-18 mol 的氧化锰、11.3-16 mol的氧化锌、3-4mol的氧化镁、0.1-0.2mol的偏硅酸钠、0.6-1 mol的四氧化三钴、0.01-0.02 mol的稀土复合导磁粉体；添加剂按照占所述铁氧体磁芯材料的重量比计包括：70-100ppm的氮化锂、60-80ppm的硫酸亚铁；
所述的稀土复合导磁粉体的制备包括以下步骤：
预混液的制备：
所述的预混液是由下述重量份的原料组成的：
氧化镍83-100、十六烷基三甲基氯化铵1-2、二亚乙基三胺0.4-1、硅酸乙酯1-2、去离子水300-400；
将二亚乙基三胺与硅酸乙酯混合，40-45℃下搅拌混合3-6分钟，加入氧化镍，搅拌至常温；
将十六烷基三甲基氯化铵加入到去离子水中，搅拌均匀，加入上述处理后的各原料，600-800转/分搅拌分散17-20分钟，得预混液；
将质量比为1-2:5-7:100的三羟甲基丙烷、硬脂酸、氧化钕混合，58-65℃下搅拌混合30-40分钟，加入浓度为10-20%的乙酸，70-100转/分搅拌分散4-6分钟，加入氟化铵，搅拌混合20-30分钟，加入预混液，400-500转/分搅拌分散1-2小时，80-100℃下干燥20-30分钟，送入烧结炉，300-350℃下烧结4-6小时，即得所述稀土复合导磁粉体；
所述的氧化钕、乙酸、氟化铵的摩尔比为2-3:6-7：1-2；
所述的氧化镍与氧化钕的质量比为60-80:1。
一种用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将上述主料中除了稀土复合导磁粉体以外的各原料送入混合罐，2500-3000转/分搅拌混和2-3小时，送入回转炉预烧，在350-400℃下预烧2-3小时，送入研磨罐，加入稀土复合导磁粉体，研磨至细度为60-80μm；
（2）将添加剂送入研磨罐，加入添加剂重量0.7-1%的3-二乙氨基丙胺，研磨至细度为50-70μm；
（3）将上述处理后的各原料混合，加入混合料重量20-30%的水、1-2%的季戊四醇，在60-70℃下搅拌混合20-30分钟；
（4）喷雾干燥，压制成坯，烧结，即得所述用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料。
本发明的优点是：
本发明的铁氧体磁芯材料加入的稀土复合导磁粉体磁能积高，磁性稳定，制备方法简单，成品具有晶界电阻率高，气孔率低、机械性能强，晶粒大而均匀的特点。
具体实施方式
实施例1
一种用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料，其特征在于它包括主料和添加剂，所述的主料按照摩尔比包括：60.2-mol 的Fe2O3、18 mol 的氧化锰、11.3mol的氧化锌、3mol的氧化镁、0.2mol的偏硅酸钠、0.6mol的四氧化三钴、0.02 mol的稀土复合导磁粉体；添加剂按照占所述铁氧体磁芯材料的重量比计包括：100ppm的氮化锂、80ppm的硫酸亚铁；
所述的稀土复合导磁粉体的制备包括以下步骤：
预混液的制备：
所述的预混液是由下述重量份的原料组成的：
氧化镍100、十六烷基三甲基氯化铵1、二亚乙基三胺0.4、硅酸乙酯1-2、去离子水400；
将二亚乙基三胺与硅酸乙酯混合，45℃下搅拌混合6分钟，加入氧化镍，搅拌至常温；
将十六烷基三甲基氯化铵加入到去离子水中，搅拌均匀，加入上述处理后的各原料，800转/分搅拌分散17分钟，得预混液；
将质量比为1:7:100的三羟甲基丙烷、硬脂酸、氧化钕混合，65℃下搅拌混合40分钟，加入浓度为10-20%的乙酸，100转/分搅拌分散6分钟，加入氟化铵，搅拌混合30分钟，加入预混液，500转/分搅拌分散2小时，80-100℃下干燥20-30分钟，送入烧结炉，350℃下烧结4小时，即得所述稀土复合导磁粉体；
所述的氧化钕、乙酸、氟化铵的摩尔比为3:7：2；
所述的氧化镍与氧化钕的质量比为60:1。
一种用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将上述主料中除了稀土复合导磁粉体以外的各原料送入混合罐，2500-3000转/分搅拌混和2-3小时，送入回转炉预烧，在400℃下预烧3小时，送入研磨罐，加入稀土复合导磁粉体，研磨至细度为80μm；
（2）将添加剂送入研磨罐，加入添加剂重量0.7%的3-二乙氨基丙胺，研磨至细度为70μm；
（3）将上述处理后的各原料混合，加入混合料重量30%的水、2%的季戊四醇，在60℃下搅拌混合30分钟；
（4）喷雾干燥，压制成坯，烧结，即得所述用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料。
经过检测，上述实施例1 所得的产品达到的主要技术性能指标：
本发明磁芯的初始磁导率大于2700μi；
最大磁芯损耗（100Kc、200mT）单位：KW/m3: 399(100±2℃)；
居里温度高于240℃。

Claims (2)

1.一种用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料，其特征在于它包括主料和添加剂，所述的主料包括：60.2-66 mol 的Fe2O3、13.0-18 mol 的氧化锰、11.3-16 mol的氧化锌、3-4mol的氧化镁、0.1-0.2mol的偏硅酸钠、0.6-1 mol的四氧化三钴、0.01-0.02 mol的稀土复合导磁粉体；添加剂按照占所述铁氧体磁芯材料的重量比计包括：70-100ppm的氮化锂、60-80ppm的硫酸亚铁；
所述的稀土复合导磁粉体的制备包括以下步骤：
1) 预混液的制备： 所述的预混液是由下述重量份的原料组成的： 氧化镍83-100、十六烷基三甲基氯化铵1-2、二亚乙基三胺0.4-1、硅酸乙酯1-2、去离子水300-400； a、将二亚乙基三胺与硅酸乙酯混合，40-45℃下搅拌混合3-6分钟，加入氧化镍，搅拌至常温；b、将十六烷基三甲基氯化铵加入到去离子水中，搅拌均匀，加入经步骤a处理得到的物料，600-800转/分搅拌分散17-20分钟，得预混液；
2)将质量比为1-2:5-7:100的三羟甲基丙烷、硬脂酸、氧化钕混合，58-65℃下搅拌混合30-40分钟，加入浓度为10-20%的乙酸，70-100转/分搅拌分散4-6分钟，加入氟化铵，搅拌混合20-30分钟，加入预混液，400-500转/分搅拌分散1-2小时，80-100℃下干燥20-30分钟，送入烧结炉，300-350℃下烧结4-6小时，即得所述稀土复合导磁粉体； 所述的氧化钕、乙酸、氟化铵的摩尔比为2-3:6-7：1-2； 所述的氧化镍与氧化钕的质量比为60-80:1。
2.一种如权利要求1所述的用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将上述主料中除了稀土复合导磁粉体以外的各原料送入混合罐，2500-3000转/分搅拌混和2-3小时，送入回转炉预烧，在350-400℃下预烧2-3小时，送入研磨罐，加入稀土复合导磁粉体，研磨至细度为60-80μm；
（2）将添加剂送入研磨罐，加入添加剂重量0.7-1%的3-二乙氨基丙胺，研磨至细度为50-70μm；
（3）将步骤（1）、步骤（2）得到的物料混合得混合料，加入混合料重量20-30%的水、1-2%的季戊四醇，在60-70℃下搅拌混合20-30分钟；
（4）喷雾干燥，压制成坯，烧结，即得所述用于变压器的氧化镍基铁氧体磁芯材料。
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