CN104591724A - 一种高机械强度铁氧体磁芯材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高机械强度铁氧体磁芯材料，它包括主料和添加剂，所述的主料按照摩尔比包括：63-68.2mol的Fe2O3、14.5-20mol的氧化锰、13.5-17mol的氧化锌、0.04-0.1mol的硼酸锌、1.5-2mol的氧化镁、0.6-1mol的四氧化三钴、0.01-0.02mol的锌包覆羰基铁粉；添加剂按照占所述铁氧体磁芯材料的重量比计包括：400-600ppm的氧化硼、20-40ppm的金刚石粉、20-30ppm的氧化镧，本发明的铁氧体磁芯材料加入的锌包覆羰基铁粉具有在高频和超高频下的高磁通率，进一步的改善了成品的综合性能，本发明的磁芯材料具有磁能积高，磁性稳定，机械性能强等特点。

Description

一种高机械强度铁氧体磁芯材料

技术领域

    本发明主要涉及氧化物磁性材料制造领域，尤其涉及一种高机械强度铁氧体磁芯材料。

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;

羰基铁粉具有粒度小（10um以下），活性大，形状不规则等特性，羰基铁粉具有在高频和超高频下的高磁通率，也被广泛应用于制造磁性材料，在制作高频铁粉芯中有不可替代的作用。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高机械强度铁氧体磁芯材料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高机械强度铁氧体磁芯材料，它包括主料和添加剂，所述的主料按照摩尔比包括：63-68.2 mol 的Fe2O3、14.5-20 mol 的氧化锰、13.5-17 mol的氧化锌、0.04-0.1mol的硼酸锌、1.5-2 mol的氧化镁、0.6-1mol的四氧化三钴、0.01-0.02 mol的锌包覆羰基铁粉；添加剂按照占所述铁氧体磁芯材料的重量比计包括：400-600ppm的氧化硼、20-40ppm的金刚石粉、20-30ppm的氧化镧；

所述的锌包覆羰基铁粉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：

磷酸二氢锌35-40、氧化钙2-4、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚1-2、聚氨基甲酸酯2-3、聚丙烯酰胺 1-2、去离子水100-110；

将磷酸二氢锌、氧化钙混合球磨至细度为50-100μm，加入聚氨基甲酸酯，在60-70℃下搅拌混合5-10分钟，冷却至常温；

将聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚加入到去离子水中，加入聚丙烯酰胺，搅拌均匀，加入上述处理后的原料，500-600转/分搅拌分散4-10分钟，即得所述预混液；

（2）将质量比为15-20：2-3：6-10的硅酸乙酯、三羟甲基丙烷、磷酸二氢铝混合，在60-70℃下搅拌混合10-20分钟，加入浓度为60-70%的乙醇，300-400转/分搅拌分散7-10分钟，得硅铝凝胶；加入羰基铁粉，搅拌条件下滴加浓度为20-30%的氨水，滴加完毕后，加入预混液，600-800转/分搅拌分散40-50分钟，在100-120℃下干燥20-40分钟，即得锌包覆羰基铁粉；

上述步骤中，所述的浓度为60-70%的乙醇、羰基铁粉、浓度为20-30%的氨水、磷酸二氢铝、磷酸二氢锌的质量比为200：100-120：5-20：6-10：10-20。

一种高机械强度铁氧体磁芯材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将上述除了锌包覆羰基铁粉以外的主料中各原料送入混合罐，加入主料重量1-2%的硫酸钙，2600-3000转/分搅拌混和2-4 小时，送入研磨罐，研磨至细度为50-70μm，加入锌包覆羰基铁粉、主料重量25-30%的水、0.4-1%的羧甲基纤维素钠、1-2%的壳聚糖，高速搅拌混合，得浆液；

（2）将添加剂送入研磨罐，研磨至细度为60-100μm；

（3）将上述处理后的各原料混合，搅拌均匀，喷雾干燥，压制成坯，烧结，即得所述高机械强度铁氧体磁芯材料。

本发明的优点是：

本发明将聚氨基甲酸酯处理后的磷酸盐制备成预混液，能够与很多金属离子形成络合物，提高耐水性和稳定性。

    本发明的铁氧体磁芯材料加入的锌包覆羰基铁粉具有在高频和超高频下的高磁通率，进一步的改善了成品的综合性能，本发明的磁芯材料具有磁能积高，磁性稳定，机械性能强等特点。

具体实施方式

实施例1

一种高机械强度铁氧体磁芯材料，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：68.2 mol 的Fe2O3、14.5 mol 的氧化锰、13.5 mol的氧化锌、0.1mol的硼酸锌、1.5mol的氧化镁、0.6mol的四氧化三钴、0.02 mol的锌包覆羰基铁粉；添加剂按照占所述铁氧体磁芯材料的重量比计包括：600ppm的氧化硼、40ppm的金刚石粉、30ppm的氧化镧；

所述的锌包覆羰基铁粉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：

磷酸二氢锌40、氧化钙2、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚2、聚氨基甲酸酯3、聚丙烯酰胺 1、去离子水110；

将磷酸二氢锌、氧化钙混合球磨至细度为100μm，加入聚氨基甲酸酯，在70℃下搅拌混合10分钟，冷却至常温；

将聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚加入到去离子水中，加入聚丙烯酰胺，搅拌均匀，加入上述处理后的原料，600转/分搅拌分散10分钟，即得所述预混液；

（2）将质量比为20：3：10的硅酸乙酯、三羟甲基丙烷、磷酸二氢铝混合，在70℃下搅拌混合20分钟，加入浓度为70%的乙醇，400转/分搅拌分散10分钟，得硅铝凝胶；加入羰基铁粉，搅拌条件下滴加浓度为30%的氨水，滴加完毕后，加入预混液， 800转/分搅拌分散40分钟，在120℃下干燥20分钟，即得锌包覆羰基铁粉；

上述步骤中，所述的浓度为60-70%的乙醇、羰基铁粉、浓度为30%的氨水、磷酸二氢铝、磷酸二氢锌的质量比为200：120：20：10：20。

一种高机械强度铁氧体磁芯材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将上述除了锌包覆羰基铁粉以外的主料中各原料送入混合罐，加入主料重量1%的硫酸钙，3000转/分搅拌混和2小时，送入研磨罐，研磨至细度为70μm，加入锌包覆羰基铁粉、主料重量30%的水、0.4%的羧甲基纤维素钠、2%的壳聚糖，高速搅拌混合，得浆液；

（2）将添加剂送入研磨罐，研磨至细度为100μm；

（3）将上述处理后的各原料混合，搅拌均匀，喷雾干燥，压制成坯，烧结，即得所述高机械强度铁氧体磁芯材料。

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为3400μi；

最大磁芯损耗（100Kc、200mT）单位：KW/m³: 395(100±2℃)；

居里温度高于240℃。

Claims (2)

1.一种高机械强度铁氧体磁芯材料，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：63-68.2 mol 的Fe2O3、14.5-20 mol 的氧化锰、13.5-17 mol的氧化锌、0.04-0.1mol的硼酸锌、1.5-2 mol的氧化镁、0.6-1mol的四氧化三钴、0.01-0.02 mol的锌包覆羰基铁粉；添加剂按照占所述铁氧体磁芯材料的重量比计包括：400-600ppm的氧化硼、20-40ppm的金刚石粉、20-30ppm的氧化镧；

所述的锌包覆羰基铁粉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：

磷酸二氢锌35-40、氧化钙2-4、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚1-2、聚氨基甲酸酯2-3、聚丙烯酰胺 1-2、去离子水100-110；

将磷酸二氢锌、氧化钙混合球磨至细度为50-100μm，加入聚氨基甲酸酯，在60-70℃下搅拌混合5-10分钟，冷却至常温；

将聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚加入到去离子水中，加入聚丙烯酰胺，搅拌均匀，加入上述处理后的原料，500-600转/分搅拌分散4-10分钟，即得所述预混液；

（2）将质量比为15-20：2-3：6-10的硅酸乙酯、三羟甲基丙烷、磷酸二氢铝混合，在60-70℃下搅拌混合10-20分钟，加入浓度为60-70%的乙醇，300-400转/分搅拌分散7-10分钟，得硅铝凝胶；加入羰基铁粉，搅拌条件下滴加浓度为20-30%的氨水，滴加完毕后，加入预混液，600-800转/分搅拌分散40-50分钟，在100-120℃下干燥20-40分钟，即得锌包覆羰基铁粉；

上述步骤中，所述的浓度为60-70%的乙醇、羰基铁粉、浓度为20-30%的氨水、磷酸二氢铝、磷酸二氢锌的质量比为200：100-120：5-20：6-10：10-20。

2.一种如权利要求1所述的高机械强度铁氧体磁芯材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将上述除了锌包覆羰基铁粉以外的主料中各原料送入混合罐，加入主料重量1-2%的硫酸钙，2600-3000转/分搅拌混和2-4 小时，送入研磨罐，研磨至细度为50-70μm，加入锌包覆羰基铁粉、主料重量25-30%的水、0.4-1%的羧甲基纤维素钠、1-2%的壳聚糖，高速搅拌混合，得浆液；

（2）将添加剂送入研磨罐，研磨至细度为60-100μm；

（3）将上述处理后的各原料混合，搅拌均匀，喷雾干燥，压制成坯，烧结，即得所述高机械强度铁氧体磁芯材料。