CN105110780A - 一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体，其原料包括物料A和物料B；其中物料A按摩尔份包括：氧化铁56-60份，氧化锰40-45份，氧化锌7-10份，氧化铜2-4份；以物料A的总质量为基准，物料B包括：氧化钛2500-3000ppm，氧化钙300-700ppm，氧化铌100-300ppm，氧化锆400-800ppm，氧化镍1500-2000ppm，氧化铋300-800ppm，氧化钼300-500ppm，二氧化硅200-500ppm，粘接剂2000～2500ppm。本发明还公开了上述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及软磁铁氧体技术领域，尤其涉及一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体及其制备方法。
背景技术
软磁材料在工业中的应用始于十九世纪末，是伴随着电力电工及电讯技术的兴起而出现的，其应用范围极其广泛。软磁材料不仅应用于家电领域、信息化领域、汽车领域和其他配套领域，更主要的是软磁材料作为电子元器件生产的主要原材料为其带来了源源不断的需求。而随着电子行业的发展与应用领域的扩展，对磁性材料的要求也越来越高，且对材料特性的分类要求更加细化和专业化，希望产品对应的粉体指标的磁芯损耗在100Kc、200mT、100℃测试条件下小于440KW/m3，25℃时饱和磁感应强度大于450mT，但目前所使用的材料无法保证批量生产符合此要求的产品。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体及其制备方法，所得软磁铁氧体具有高饱和磁感应强度，以及低的磁芯损耗。
本发明提出的一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体，其原料包括物料A和物料B；其中物料A按摩尔份包括：氧化铁56-60份，氧化锰40-45份，氧化锌7-10份，氧化铜2-4份；
以物料A的总质量为基准，物料B包括：氧化钛2500-3000ppm，氧化钙300-700ppm，氧化铌100-300ppm，氧化锆400-800ppm，氧化镍1500-2000ppm，氧化铋300-800ppm，氧化钼300-500ppm，二氧化硅200-500ppm，粘接剂2000-2500ppm。
上述“以物料A的总质量为基准”，其含义为以物料A的总质量作为单位1。
具体实施方式中，氧化铁的摩尔份可以为56份、56.2份、56.4份、56.6份、56.8份、57份、57.2份、57.4份、57.6份、57.8份、58份、58.2份、58.6份、59份、59.5份、60份，氧化锰的摩尔份可以为40份、40.2份、41份、41.4份、42份、42.6份、43份、43.8份、44份、44.5份、45份，氧化锌的摩尔份可以为7份、7.4份、7.6份、8份、8.3份、8.7份、9份、9.2份、9.8份、10份，氧化铜的摩尔份可以为2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份、3.2份、3.4份、3.6份、3.8份、4份；以物料A的总质量为基准，物料B中，氧化钛可以为2500ppm、2550ppm、2600ppm、2650ppm、2700ppm、2750ppm、2800ppm、2850ppm、2900ppm、2950ppm、3000ppm，氧化钙可以为300ppm、350ppm、400ppm、450ppm、500ppm、550ppm、600ppm、650ppm、700ppm，氧化铌可以为100ppm、120ppm、140ppm、160ppm、180ppm、200ppm、220ppm、240ppm、260ppm、280ppm、300ppm，氧化锆可以为400ppm、450ppm、500ppm、550ppm、600ppm、650ppm、700ppm、750ppm、800ppm，氧化镍可以为1500ppm、1550ppm、1600ppm、1650ppm、1700ppm、1750ppm、1800ppm、1850ppm、1900ppm、1950ppm、2000ppm，氧化铋可以为300ppm、350ppm、400ppm、450ppm、500ppm、550ppm、600ppm、650ppm、700ppm、750ppm、800ppm，氧化钼可以为300ppm、350ppm、400ppm、450ppm、500ppm，二氧化硅可以为200ppm、250ppm、300ppm、350ppm、400ppm、450ppm、500ppm，粘接剂可以为2000ppm、2050ppm、2100ppm、2150ppm、2200ppm、2250ppm、2300ppm、2350ppm、2400ppm、2450ppm、2500ppm。
优选地，物料B还包括：氧化钒0-200ppm，例如10ppm、20ppm、30ppm、40ppm、50ppm、60ppm、70ppm、80ppm、90ppm、100ppm、110ppm、120ppm、130ppm、140ppm、150ppm、160ppm、170ppm、180ppm、190ppm、200ppm。
优选地，物料A中，氧化锰、氧化锌、氧化铜的摩尔比为42-44：8-9：2.5-3。
优选地，物料B中，氧化铌、氧化锆、氧化铋和氧化钼的重量比为15-20：50-60：50-70：40-48。
优选地，其原料包括物料A和物料B；其中物料A按摩尔份包括：氧化铁57-58份，氧化锰42-44份，氧化锌8-9份，氧化铜2.5-3份；以物料A的总质量为基准，物料B包括：氧化钛2600-2800ppm，氧化钙400-600ppm，氧化铌150-200ppm，氧化锆500-600ppm，氧化镍1600-1800ppm，氧化铋500-700ppm，氧化钼400-480ppm，氧化钒50-150ppm，二氧化硅300-400ppm。
优选地，粘接剂为聚乙烯醇缩醛、聚碳酸酯、SBR胶乳、环氧树脂、聚氨酯胶中的一种或两种以上组合物。
本发明还提出的上述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体的制备方法，包括如下步骤：
S1、将物料A和氧化钛、氧化钙、氧化铌、氧化锆、氧化镍、氧化铋、氧化钼、二氧化硅混合均匀后加入振磨机中进行混合研磨得到第一物料；
S2、将第一物料置于轧片机中进行轧片处理得到第二物料；
S3、将第二物料进行预烧处理得到第三物料；
S4、对第三物料进行破碎后，加入丙酮进行球磨40-48h得到混合浆料；
S5、将混合浆料和粘接剂加入喷雾干燥机进行造粒得到高饱和磁感应强度的软磁铁氧体。
优选地，预烧处理的具体操作为：升温至260-300℃，保温1-2h，升温至420-450℃，保温3-4h，升温至700-720℃，保温7-9h。
本发明原料采用氧化铁、氧化锰、氧化锌和氧化铜形成铜锌锰铁氧体，使本发明具有高饱和磁感应强度、较高的起始磁导率以及低的磁芯损耗，通过添加氧化镍与上述物料配合作用，可以促进铁氧体的传质和烧结，加速晶粒生长，提高产品的起始磁导率，且可有效降低磁芯损耗；通过加入氧化铌与上述物料配比使用，不仅可获得单相的尖晶石结构,还可出现四方相的FeNb2O6，进一步提高起始磁导率，降低本发明磁芯损耗；加入氧化锆与第一物料配比使用，使本发明具有更高的饱和磁通密度和更低的损耗，加入氧化硅、氧化钙等原料，改变了本发明的微观结构，减小了晶粒尺寸，提高了电阻率；而合适的预烧温度和时间，可以促使晶粒均匀，使粉料具有适宜的活性，随着预烧温度的升高，使晶粒趋于均匀，获得良好的微观结构，并获得较高的烧结密度，从而得到高的饱和磁感应强度。
附图说明
图1为本发明提出的一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体的制备方法的流程示意图。
参照图1，本发明提出的一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体的制备方法，包括如下步骤：
S1、将物料A和氧化钛、氧化钙、氧化铌、氧化锆、氧化镍、氧化铋、氧化钼、二氧化硅混合均匀后加入振磨机中进行混合研磨得到第一物料；
S2、将第一物料置于轧片机中进行轧片处理得到第二物料；
S3、将第二物料进行预烧处理得到第三物料；
S4、对第三物料进行破碎后，加入丙酮进行球磨40-48h得到混合浆料；
S5、将混合浆料和粘接剂加入喷雾干燥机进行造粒得到高饱和磁感应强度的软磁铁氧体。
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体，其原料包括物料A和物料B；其中物料A按摩尔份包括：氧化铁56份，氧化锰45份，氧化锌7份，氧化铜4份；以物料A的总质量为基准，物料B包括：氧化钛2500ppm，氧化钙700ppm，氧化铌100ppm，氧化锆800ppm，氧化镍1500ppm，氧化铋800ppm，氧化钼300ppm，二氧化硅500ppm，粘接剂2000ppm。
本发明还提出的上述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体的制备方法，包括如下步骤：
S1、将物料A和氧化钛、氧化钙、氧化铌、氧化锆、氧化镍、氧化铋、氧化钼、二氧化硅混合均匀后加入振磨机中进行混合研磨得到第一物料；
S2、将第一物料置于轧片机中进行轧片处理得到第二物料；
S3、将第二物料升温至300℃，保温1h，升温至450℃，保温3h，升温至720℃，保温7h得到第三物料；
S4、对第三物料进行破碎后，加入丙酮进行球磨48h得到混合浆料；
S5、将混合浆料和粘接剂加入喷雾干燥机进行造粒得到高饱和磁感应强度的软磁铁氧体。
实施例2
本发明提出的一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体，其原料包括物料A和物料B；其中物料A按摩尔份包括：氧化铁60份，氧化锰40份，氧化锌10份，氧化铜2份；以物料A的总质量为基准，物料B包括：氧化钛3000ppm，氧化钙300ppm，氧化铌300ppm，氧化锆400ppm，氧化镍2000ppm，氧化铋300ppm，氧化钼500ppm，二氧化硅200ppm，粘接剂2500ppm。
本发明还提出的上述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体的制备方法，包括如下步骤：
S1、将物料A和氧化钛、氧化钙、氧化铌、氧化锆、氧化镍、氧化铋、氧化钼、二氧化硅混合均匀后加入振磨机中进行混合研磨得到第一物料；
S2、将第一物料置于轧片机中进行轧片处理得到第二物料；
S3、将第二物料升温至280℃，保温1.5h，升温至440℃，保温3.4h，升温至710℃，保温8h得到第三物料；
S4、对第三物料进行破碎后，加入丙酮进行球磨44h得到混合浆料；
S5、将混合浆料和粘接剂加入喷雾干燥机进行造粒得到高饱和磁感应强度的软磁铁氧体。
实施例3
本发明提出的一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体，其原料包括物料A和物料B；其中物料A按摩尔份包括：氧化铁57份，氧化锰44份，氧化锌8份，氧化铜3份；以物料A的总质量为基准，物料B包括：氧化钛2600ppm，氧化钙600ppm，氧化铌150ppm，氧化锆600ppm，氧化镍1600ppm，氧化铋700ppm，氧化钼400ppm，氧化钒150ppm，二氧化硅300ppm。
本发明还提出的上述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体的制备方法，包括如下步骤：
S1、将物料A和氧化钛、氧化钙、氧化铌、氧化锆、氧化镍、氧化铋、氧化钼、二氧化硅混合均匀后加入振磨机中进行混合研磨得到第一物料；
S2、将第一物料置于轧片机中进行轧片处理得到第二物料；
S3、将第二物料进行预烧处理得到第三物料；
S4、对第三物料进行破碎后，加入丙酮进行球磨46h得到混合浆料；
S5、将混合浆料和粘接剂加入喷雾干燥机进行造粒得到高饱和磁感应强度的软磁铁氧体。
实施例4
本发明提出的一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体，其原料包括物料A和物料B；其中物料A按摩尔份包括：氧化铁58份，氧化锰42份，氧化锌9份，氧化铜2.5份；以物料A的总质量为基准，物料B包括：氧化钛2800ppm，氧化钙400ppm，氧化铌200ppm，氧化锆500ppm，氧化镍1800ppm，氧化铋500ppm，氧化钼480ppm，氧化钒50ppm，二氧化硅400ppm。
本发明还提出的上述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体的制备方法，包括如下步骤：
S1、将物料A和氧化钛、氧化钙、氧化铌、氧化锆、氧化镍、氧化铋、氧化钼、二氧化硅混合均匀后加入振磨机中进行混合研磨得到第一物料；
S2、将第一物料置于轧片机中进行轧片处理得到第二物料；
S3、将第二物料升温至260℃，保温2h，升温至420℃，保温4h，升温至700℃，保温9h得到第三物料；
S4、对第三物料进行破碎后，加入丙酮进行球磨40h得到混合浆料；
S5、将混合浆料和粘接剂加入喷雾干燥机进行造粒得到高饱和磁感应强度的软磁铁氧体。
对本发明进行性能检测，选用ZP45材料作为对照组，其中最大磁芯损耗的检测条件为100Kc、200mT、100℃，饱和磁感应强度检测温度为25℃；其结果如下：
| 检测项目 | 实施例1-4平均值 | ZP45材料 |
| 最大磁芯损耗，kw/m3 | 380 | 420 |
| 饱和磁感应强度，mT | 460 | 430 |
由上表可知：本发明的磁芯损耗和饱和磁感应强度优于现有技术。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体，其特征在于，其原料包括物料A和物料B；其中物料A按摩尔份包括：氧化铁56-60份，氧化锰40-45份，氧化锌7-10份，氧化铜2-4份；
以物料A的总质量为基准，物料B包括：氧化钛2500-3000ppm，氧化钙300-700ppm，氧化铌100-300ppm，氧化锆400-800ppm，氧化镍1500-2000ppm，氧化铋300-800ppm，氧化钼300-500ppm，二氧化硅200-500ppm，粘接剂2000-2500ppm。
2.根据权利要求1所述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体，其特征在于，物料B还包括：氧化钒0-200ppm。
3.根据权利要求1或2所述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体，其特征在于，物料A中，氧化锰、氧化锌、氧化铜的摩尔比为42-44：8-9：2.5-3。
4.根据权利要求1-3任一项所述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体，其特征在于，物料B中，氧化铌、氧化锆、氧化铋和氧化钼的重量比为15-20：50-60：50-70：40-48。
5.根据权利要求1-4任一项所述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体，其特征在于，其原料包括物料A和物料B；其中物料A按摩尔份包括：氧化铁57-58份，氧化锰42-44份，氧化锌8-9份，氧化铜2.5-3份；
以物料A的总质量为基准，物料B包括：氧化钛2600-2800ppm，氧化钙400-600ppm，氧化铌150-200ppm，氧化锆500-600ppm，氧化镍1600-1800ppm，氧化铋500-700ppm，氧化钼400-480ppm，二氧化硅300-400ppm。
6.根据权利要求1-5任一项所述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体，其特征在于，粘接剂为聚乙烯醇缩醛、聚碳酸酯、SBR胶乳、环氧树脂、聚氨酯胶中的一种或两种以上组合物。
7.一种如权利要求1-6所述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将物料A和氧化钛、氧化钙、氧化铌、氧化锆、氧化镍、氧化铋、氧化钼、二氧化硅混合均匀后加入振磨机中进行混合研磨得到第一物料；
S2、将第一物料置于轧片机中进行轧片处理得到第二物料；
S3、将第二物料进行预烧处理得到第三物料；
S4、对第三物料进行破碎后，加入丙酮进行球磨40-48h得到混合浆料；
S5、将混合浆料和粘接剂加入喷雾干燥机进行造粒得到高饱和磁感应强度的软磁铁氧体。
8.根据权利要求7所述低损耗高饱和磁感应强度的软磁铁氧体的制备方法，其特征在于，预烧处理的具体操作为：升温至260-300℃，保温1-2h，升温至420-450℃，保温3-4h，升温至700-720℃，保温7-9h。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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