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℃。