CN112239356A - 一种磁性镍锌铁氧体材料及其制备方法 - Google Patents

一种磁性镍锌铁氧体材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112239356A
CN112239356A CN202011172569.8A CN202011172569A CN112239356A CN 112239356 A CN112239356 A CN 112239356A CN 202011172569 A CN202011172569 A CN 202011172569A CN 112239356 A CN112239356 A CN 112239356A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sphere
ball milling
zinc ferrite
ball
nickel zinc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011172569.8A
Other languages
English (en)
Inventor
杨晓东
蒋涛
陈小林
赵光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing New Conda Magnetic Industrial Co ltd
Original Assignee
Nanjing New Conda Magnetic Industrial Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing New Conda Magnetic Industrial Co ltd filed Critical Nanjing New Conda Magnetic Industrial Co ltd
Priority to CN202011172569.8A priority Critical patent/CN112239356A/zh
Publication of CN112239356A publication Critical patent/CN112239356A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/26—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
    • C04B35/265—Compositions containing one or more ferrites of the group comprising manganese or zinc and one or more ferrites of the group comprising nickel, copper or cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3281—Copper oxides, cuprates or oxide-forming salts thereof, e.g. CuO or Cu2O
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • C04B2235/6583—Oxygen containing atmosphere, e.g. with changing oxygen pressures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种磁性镍锌铁氧体材料及其制备方法，属于磁性材料的制备方法。所述镍锌铁氧体的化学式为：
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE002
，其中
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE008
；M为
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE014
中的一种。本发明在二次烧结时，采用氧气保护的氛围，气相、固相、液相相互之间传热，改善燃烧条件，达到低价铁氧化物充分氧化的效果，改善铁氧体的质量。

Description

一种磁性镍锌铁氧体材料及其制备方法
技术领域
本发明属于磁性材料的制备方法，特别是涉及一种磁性镍锌铁氧体材料及其制备方法。
背景技术
Ni-Zn铁氧体因具有良好的电特性和磁特性而成为软磁铁氧体中使用范围最广的铁氧体材料。Ni-Zn铁氧体的居里温度为350~450℃，最高可达到500℃以上，电阻率高达
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
，主要使用在高频阶段（10-500MHz），因此Ni-Zn铁氧体用于制造各种电感元器件。
目前固相反应法是制备磁性镍锌铁氧体的方法之一，即将固体材料作为原料直接球磨混合，再经过压制成型和高温烧结而获得铁氧体的制备方法。但是上述制备方法制备出来的镍锌铁氧体的质量低，分析其原因：球磨时因为原材料的物理性质差别大，很难混合均匀；烧结不够充分。
发明内容
本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供了一种磁性镍锌铁氧体材料及其制备方法。
本发明采用以下方案来实现：一种磁性镍锌铁氧体材料，所述镍锌铁氧体的化学式为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
，其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
；M为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE016
中的一种。
在进一步的实施例中，所述镍锌铁氧体材料由下述原料制备而成，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE020
、NiO和MO；
其中，
Figure 818319DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 944407DEST_PATH_IMAGE020
、NiO和MO的质量百分比为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE022
：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE024
：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE026
：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE028
=（60.2~68.9）：（10.3~14.2）：（14.6~18.1）：（6.1~9.3）。
在进一步的实施例中，具体包括以下步骤：
步骤一、一次配料：将原料
Figure 48367DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 513983DEST_PATH_IMAGE020
和NiO按照质量比于混合机中进行混合均匀形成混合物料；
步骤二、一次球磨：将步骤一中的混合物料置于球磨罐中球磨；
步骤三、预烧：将一次球磨所得到的混合料在氮气保护下升温到800~1000℃，并保温1~3小时，随炉冷却得到一次烧结粉料；使原料中部分先尖晶石化，后面二次烧结的成品性能稳定；
步骤四、二次配料：将MO按照质量份数比投入到一次烧结粉料中；
步骤五、二次球磨：将步骤四中的混合物料置于球磨罐中球磨，并在球磨罐中加入球磨介质和分散剂；
步骤六、造粒：根据二次球磨后的粉料总重量，加入3wt%~10wt%稀释的聚乙烯醇溶液，过筛成颗粒；
步骤七、压制成型：选择需要的模具，制备出指定的形状的生坯料；
步骤八、二次烧结：将生胚料置于烧结炉中，将烧结炉抽风负压控制在13.6~14.2kPa，控制炉内温度为1000~1100℃，向炉内通入
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE030
，烧结时间为2~4小时，随炉冷却，采用平衡氧分压进行。
在进一步的实施例中，所述
Figure 977455DEST_PATH_IMAGE030
的流通量为6~8
Figure DEST_PATH_IMAGE032
。
在进一步的实施例中，所述一次球磨时球磨机中使用的球体为三种：第一球体、第二球体和第三球体；其中，所述第一球体、第二球体和第三球体的直径分别为15mm、10mm和5mm，所述第一球体、第二球体和第三球体的质量比为1:3:2；所述第一球体、第二球体和第三球体的总质量与粉料的质量比为9:1；转速为240~260r/min。
在进一步的实施例中，所述二次球磨时球磨机中使用的球体为两种：第二球体和第三球体；其中，所述第二球体和第三球体的直径分别为10mm和5mm，所述第一球体、第二球体和第三球体的质量比为1:2；第二球体和第三球体的总质量、粉料的质量、球磨介质和分散剂质量比为2:1:1；转速为200~220r/min。
在进一步的实施例中，二次球磨中，球磨罐每转15min后，停止旋转10分钟。
在进一步的实施例中，所述球磨介质为水或者无水乙醇。
在进一步的实施例中，所述分散剂为聚乙二醇400。
在进一步的实施例中，所述第一球体、第二球体和第三球体的材质相同，均为不锈钢球体。
本发明的有益效果：在N2中预烧合成单相尖晶石结构铁氧体粉料，并通过颗粒尺寸的旋流分选，可实现对铁氧体晶粒尺寸大小及其分散性的精致调控，有利于缩小铁氧体磁化高频共振带宽；2）一次球磨、二次球磨的条件不相同，是根据不同的物料和物料质量，配置对应的球体进行球磨，不同直径的球体的球磨时能够有针对性的负责不同粒径的颗粒，因为颗粒大小的不均等，因此颗粒与颗粒之间的间隙是不等的，而三种不同直径的球体则可以穿梭在与之相配的间隙中，增加球磨面积，不仅仅能够研磨均匀还能够粉碎均匀，大大的增加了混合的均匀性，有效提高产品的质量；3）在二次烧结时，采用氧气保护的氛围，气相、固相、液相相互之间传热，改善燃烧条件，达到低价铁氧化物充分氧化的效果，改善铁氧体的质量。
附图说明
图1为实施例1至实施例6的粒径分布对比图。
图2为实施例3、实施例9和实施例10的扫描电镜图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
现阶段为了制备镍锌铁氧体一般采用的是固相反应法，但是该方法制备出来的镍锌铁氧体的质量低，分析其原因：球磨时因为原材料的物理性质差别大，颗粒大小不一，很难混合均匀；烧结不够充分存在低价铁氧化物。
基于上述问题，发明人从球磨、烧结等工艺上做出了改进，制备出了
Figure 387577DEST_PATH_IMAGE004
，其中，
Figure 718064DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 38187DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 327086DEST_PATH_IMAGE010
；M为
Figure 365449DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 702889DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 939836DEST_PATH_IMAGE016
中的一种，增加了三价铁的含量。
实施例1
步骤一、一次配料：将原料
Figure 134057DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 659716DEST_PATH_IMAGE020
和NiO按照质量比为60.2:14.2:18.1于混合机中进行混合均匀形成混合物料；
步骤二、一次球磨：将步骤一中的混合物料置于球磨罐中球磨；所述第一球体、第二球体和第三球体的直径分别为15mm、10mm和5mm，所述第一球体、第二球体和第三球体的质量比为1:3:2；所述第一球体、第二球体和第三球体的总质量与粉料的质量比为9:1；转速为250r/min。采用三种不同直径的球体进行球磨，能够有针对性的负责不同粒径的颗粒，因为颗粒大小的不均等，因此颗粒与颗粒之间的间隙是不等的，而三种不同直径的球体则可以穿梭在与之相配的间隙中，增加球磨面积，不仅仅能够研磨均匀还能够粉碎均匀。同时球磨能够使粗大的颗粒发生随性变形，形成变形层，造成颗粒破碎，使大颗粒变成小颗粒。
步骤三、预烧：将一次球磨所得到的混合料在氮气保护下升温到900℃，并保温2小时，随炉冷却得到一次烧结粉料；使原料中部分先尖晶石化，增加后面二次烧结的成品性能稳定；
步骤四、二次配料：将MO按照与
Figure 332006DEST_PATH_IMAGE018
的质量百分比为7.5：60.2投入到一次烧结粉料中；
步骤五、二次球磨：将步骤四中的混合物料置于球磨罐中球磨，并在球磨罐中加入球磨介质和分散剂；所述球磨介质为水或者无水乙醇，所述分散剂为聚乙二醇400。
因为二次球磨中给大部分为依次球磨过的粉料，故大颗粒的占比相对一次球磨降低了，故对球体做了以下调整：所述二次球磨时球磨机中使用的球体为两种：第二球体和第三球体；所述第二球体和第三球体的直径分别为10mm和5mm，所述第一球体、第二球体和第三球体的质量比为1:2；第二球体和第三球体的总质量、粉料的质量、球磨介质和分散剂质量比为2:1:1；转速为200~220r/min。
步骤六、造粒：根据二次球磨后的粉料总重量，加入6wt%稀释的聚乙烯醇溶液，过筛成颗粒；增加聚乙烯醇主要是为了增加流动性，形成小颗粒。
步骤七、压制成型：选择需要的模具，制备出指定的形状的生坯料；
步骤八、二次烧结：将生胚料置于烧结炉中，将烧结炉抽风负压控制在14.2kPa，控制炉内温度为1000℃，向炉内通入
Figure 694897DEST_PATH_IMAGE030
，烧结时间为2小时，随炉冷却，采用平衡氧分压进行。所述
Figure 528861DEST_PATH_IMAGE030
的流通量为7
Figure 276237DEST_PATH_IMAGE032
。
为了避免球磨球磨罐体温度过高，在原本高温环境下，二次球磨中，球磨罐每转15min后，停止旋转10分钟。
在上所述第一球体、第二球体和第三球体的材质相同，均为不锈钢球体。
实施例2
步骤一、一次配料：将原料
Figure 752218DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 963756DEST_PATH_IMAGE020
和NiO按照质量比为68.9:10.3:14.6于混合机中进行混合均匀形成混合物料；
步骤二、一次球磨：将步骤一中的混合物料置于球磨罐中球磨；所述第一球体、第二球体和第三球体的直径分别为15mm、10mm和5mm，所述第一球体、第二球体和第三球体的质量比为1:3:2；所述第一球体、第二球体和第三球体的总质量与粉料的质量比为9:1；转速为240r/min。
步骤三、预烧：将一次球磨所得到的混合料在氮气保护下升温到900℃，并保温2小时，随炉冷却得到一次烧结粉料；使原料中部分先尖晶石化，增加后面二次烧结的成品性能稳定；
步骤四、二次配料：将MO按照与
Figure 703042DEST_PATH_IMAGE018
的质量百分比6.2：68.9投入到一次烧结粉料中；
步骤五、二次球磨：将步骤四中的混合物料置于球磨罐中球磨，并在球磨罐中加入球磨介质和分散剂；所述球磨介质为水或者无水乙醇，所述分散剂为聚乙二醇400。
所述二次球磨时球磨机中使用的球体为两种：第二球体和第三球体；所述第二球体和第三球体的直径分别为10mm和5mm，所述第一球体、第二球体和第三球体的质量比为1:2；第二球体和第三球体的总质量、粉料的质量、球磨介质和分散剂质量比为2:1:1；转速为200r/min。
步骤六、造粒：根据二次球磨后的粉料总重量，加入6wt%稀释的聚乙烯醇溶液，过筛成颗粒；增加聚乙烯醇主要是为了增加流动性，形成小颗粒。
步骤七、压制成型：选择需要的模具，制备出指定的形状的生坯料；
步骤八、二次烧结：将生胚料置于烧结炉中，将烧结炉抽风负压控制在13.6kPa，控制炉内温度为1100℃，向炉内通入
Figure 203294DEST_PATH_IMAGE030
，烧结时间为3小时，随炉冷却，采用平衡氧分压进行。所述
Figure 482965DEST_PATH_IMAGE030
的流通量为7
Figure 752273DEST_PATH_IMAGE032
。
为了避免球磨球磨罐体温度过高，在原本高温环境下，二次球磨中，球磨罐每转15min后，停止旋转10分钟。
实施例3
步骤一、一次配料：将原料
Figure 928039DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 712324DEST_PATH_IMAGE020
和NiO按照质量比为65.2:11.1:15.2于混合机中进行混合均匀形成混合物料；
步骤二、一次球磨：将步骤一中的混合物料置于球磨罐中球磨；所述第一球体、第二球体和第三球体的直径分别为15mm、10mm和5mm，所述第一球体、第二球体和第三球体的质量比为1:3:2；所述第一球体、第二球体和第三球体的总质量与粉料的质量比为9:1；转速为240r/min。
步骤三、预烧：将一次球磨所得到的混合料在氮气保护下升温到900℃，并保温2小时，随炉冷却得到一次烧结粉料；使原料中部分先尖晶石化，增加后面二次烧结的成品性能稳定；
步骤四、二次配料：将MO按照与
Figure 530107DEST_PATH_IMAGE018
的质量百分比8.5：65.2投入到一次烧结粉料中；
步骤五、二次球磨：将步骤四中的混合物料置于球磨罐中球磨，并在球磨罐中加入球磨介质和分散剂；所述球磨介质为水或者无水乙醇，所述分散剂为聚乙二醇400。
所述二次球磨时球磨机中使用的球体为两种：第二球体和第三球体；所述第二球体和第三球体的直径分别为10mm和5mm，所述第一球体、第二球体和第三球体的质量比为1:2；第二球体和第三球体的总质量、粉料的质量、球磨介质和分散剂质量比为2:1:1；转速为200r/min。
步骤六、造粒：根据二次球磨后的粉料总重量，加入6wt%稀释的聚乙烯醇溶液，过筛成颗粒；增加聚乙烯醇主要是为了增加流动性，形成小颗粒。
步骤七、压制成型：选择需要的模具，制备出指定的形状的生坯料；
步骤八、二次烧结：将生胚料置于烧结炉中，将烧结炉抽风负压控制在13.6kPa，控制炉内温度为1100℃，向炉内通入
Figure 653921DEST_PATH_IMAGE030
，烧结时间为3小时，随炉冷却，采用平衡氧分压进行。所述
Figure 729150DEST_PATH_IMAGE030
的流通量为7
Figure 732DEST_PATH_IMAGE032
。
为了避免球磨球磨罐体温度过高，在原本高温环境下，二次球磨中，球磨罐每转15min后，停止旋转10分钟。
实施例4
该实施例与实施例3的不同之处在于：步骤二、一次球磨：将步骤一中的混合物料置于球磨罐中球磨；该球磨罐中的球体为直径为15mm的不锈钢的球体；球体的总质量与粉料的质量比为9:1；转速为240r/min。
其他步骤均与实施例3相同。
实施例5
该实施例与实施例3的不同之处在于：步骤二、一次球磨：将步骤一中的混合物料置于球磨罐中球磨；该球磨罐中的球体为直径为10mm的不锈钢的球体；球体的总质量与粉料的质量比为9:1；转速为240r/min。
实施例6
该实施例与实施例3的不同之处在于：步骤二、一次球磨：将步骤一中的混合物料置于球磨罐中球磨；该球磨罐中的球体为直径为5mm的不锈钢的球体；球体的总质量与粉料的质量比为9:1；转速为240r/min。
实施例7
该实施例与实施例3的不同之处在于：步骤五、二次球磨：将步骤四中的混合物料置于球磨罐中球磨，并在球磨罐中加入球磨介质和分散剂；所述球磨介质为水或者无水乙醇，所述分散剂为聚乙二醇400。
所述二次球磨时球磨机中使用的球体的直径分别为10mm，球体质量比为1:2；球体的总质量、粉料的质量、球磨介质和分散剂质量比为2:1:1；转速为200r/min。
其他步骤均与实施例3相同。
实施例8
该实施例与实施例3的不同之处在于：步骤五、二次球磨：将步骤四中的混合物料置于球磨罐中球磨，并在球磨罐中加入球磨介质和分散剂；所述球磨介质为水或者无水乙醇，所述分散剂为聚乙二醇400。
所述二次球磨时球磨机中使用的球体的直径分别为5mm，球体质量比为1:2；球体的总质量、粉料的质量、球磨介质和分散剂质量比为2:1:1；转速为200r/min。
其他步骤均与实施例3相同。
实施例9
本实施例与实施例3的不同之处在于：该实施例与实施例3的不同之处在于：步骤二、一次球磨：将步骤一中的混合物料置于球磨罐中球磨；该球磨罐中的球体为直径为10mm的不锈钢的球体；球体的总质量与粉料的质量比为9:1；转速为240r/min。
步骤五、二次球磨：将步骤四中的混合物料置于球磨罐中球磨，并在球磨罐中加入球磨介质和分散剂；所述球磨介质为水或者无水乙醇，所述分散剂为聚乙二醇400。
所述二次球磨时球磨机中使用的球体的直径分别为5mm，球体质量比为1:2；球体的总质量、粉料的质量、球磨介质和分散剂质量比为2:1:1；转速为200r/min。
其他步骤均与实施例3相同。
实施例10
本实施例与实施例3的不同之处在于：步骤八、二次烧结：将生胚料置于烧结炉中，将烧结炉抽风负压控制在13.6kPa，控制炉内温度为1100℃，烧结时间为3小时，随炉冷却，采用平衡氧分压进行。
其他步骤均与实施例3相同。
对实施例1至实施例6中的一次球磨后的粉料进行粒径分布分析，如图1所示。三种不同直径的球体确实能够有效的将大颗粒磨成小颗粒，且分布均匀而使用一种球体进行球磨的，颗粒大小不一。
对实施例3和实施例7至8同样进行二次球磨后的粉料进行粒径分析，其结果是实施例3的粒度分布均匀且多为细小颗粒，相对实施例7至实施例8而言具有很大的优势。
对实施例3、实施例9和实施例10制备出来的产品进行电镜扫描，如图2所示，实施例3制备出来的产品粒径分布均匀且表面相对光滑，产品质量有所提高。
将实施例1至实施例10制备出来的产品制备成环形磁芯，并对该环形磁芯进行磁导率频谱和功率损耗密度的性能进行检测。其性能参数如表1所示。
表1高频低损耗镍锌铁氧体磁环性能参数
Figure DEST_PATH_IMAGE034
综上所述，通过上述实施例1至7，可以看出：多个不同直径的球体能够实现对铁氧体晶粒尺寸大小及其分散性的精致调控，缩小铁氧体磁化高频共振带宽。为了制备稳定的类尖晶石结构铁氧体粉料，抑制因Fe二价的存在，在烧结时通途氧气，采用氧气保护的氛围，气相、固相、液相相互之间传热，改善燃烧条件，达到低价铁氧化物充分氧化的效果，改善铁氧体的质量。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种磁性镍锌铁氧体材料，其特征在于，所述镍锌铁氧体的化学式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
；M为
Figure DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure DEST_PATH_IMAGE014
中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种磁性镍锌铁氧体材料，其特征在于，所述镍锌铁氧体材料由下述原料制备而成，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure DEST_PATH_IMAGE018
、NiO和MO；
其中，
Figure 490643DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 1258DEST_PATH_IMAGE018
、NiO和MO的质量百分比为：
Figure DEST_PATH_IMAGE020
：
Figure DEST_PATH_IMAGE022
：
Figure DEST_PATH_IMAGE024
：
Figure DEST_PATH_IMAGE026
=（60.2~68.9）：（10.3~14.2）：（14.6~18.1）：（6.1~9.3）。
3.制备如权利要求1至2中任一项所述的一种磁性镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一、一次配料：将原料
Figure 671010DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 925274DEST_PATH_IMAGE018
和NiO按照质量比于混合机中进行混合均匀形成混合物料；
步骤二、一次球磨：将步骤一中的混合物料置于球磨罐中球磨；
步骤三、预烧：将一次球磨所得到的混合料在氮气保护下升温到800~1000℃，并保温1~3小时，随炉冷却得到一次烧结粉料；
步骤四、二次配料：将MO按照质量份数比投入到一次烧结粉料中；
步骤五、二次球磨：将步骤四中的混合物料置于球磨罐中球磨，并在球磨罐中加入球磨介质和分散剂；
步骤六、造粒：根据二次球磨后的粉料总重量，加入3wt%~10wt%稀释的聚乙烯醇溶液，过筛成颗粒；
步骤七、压制成型：选择需要的模具，制备出指定的形状的生坯料；
步骤八、二次烧结：将生胚料置于烧结炉中，将烧结炉抽风负压控制在13.6~14.2kPa，控制炉内温度为1000~1100℃，向炉内通入
Figure DEST_PATH_IMAGE028
，烧结时间为2~4小时，随炉冷却，采用平衡氧分压进行。
4.根据权利要求3所述的一种磁性镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于，所述
Figure 395439DEST_PATH_IMAGE028
的流通量为6~8
Figure DEST_PATH_IMAGE030
。
5.根据权利要求3所述的一种磁性镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于，所述一次球磨时球磨机中使用的球体为三种：第一球体、第二球体和第三球体；其中，所述第一球体、第二球体和第三球体的直径分别为15mm、10mm和5mm，所述第一球体、第二球体和第三球体的质量比为1:3:2；所述第一球体、第二球体和第三球体的总质量与粉料的质量比为9:1；转速为240~260r/min。
6.根据权利要求3所述的一种磁性镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于，所述二次球磨时球磨机中使用的球体为两种：第二球体和第三球体；其中，所述第二球体和第三球体的直径分别为10mm和5mm，所述第一球体、第二球体和第三球体的质量比为1:2；第二球体和第三球体的总质量、粉料的质量、球磨介质和分散剂质量比为2:1:1；转速为200~220r/min。
7.根据权利要求6所述的一种磁性镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于，二次球磨中，球磨罐每转15min后，停止旋转10分钟。
8.根据权利要求3所述的一种磁性镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于，所述球磨介质为水或者无水乙醇。
9.根据权利要求3所述的一种磁性镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚乙二醇400。
10.根据权利要求5所述的一种磁性镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于，所述第一球体、第二球体和第三球体的材质相同，均为不锈钢球体。
CN202011172569.8A 2020-10-28 2020-10-28 一种磁性镍锌铁氧体材料及其制备方法 Pending CN112239356A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011172569.8A CN112239356A (zh) 2020-10-28 2020-10-28 一种磁性镍锌铁氧体材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011172569.8A CN112239356A (zh) 2020-10-28 2020-10-28 一种磁性镍锌铁氧体材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112239356A true CN112239356A (zh) 2021-01-19

Family

ID=74170313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011172569.8A Pending CN112239356A (zh) 2020-10-28 2020-10-28 一种磁性镍锌铁氧体材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112239356A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004018304A (ja) * 2002-06-14 2004-01-22 Nec Tokin Corp 低損失Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系酸化物磁性材料及びその製造方法
CN1658340A (zh) * 1998-06-25 2005-08-24 Tdk株式会社 六角型铁氧体磁体
CN102173461A (zh) * 2010-12-30 2011-09-07 山东理工大学 MxR1-xFe2O4纳米粉体的快速制备方法
CN103771845A (zh) * 2012-10-18 2014-05-07 Tdk株式会社 铁氧体烧结体
CN107778001A (zh) * 2017-10-10 2018-03-09 浙江大学 一种生成纳米晶界高电阻率膜降低镍锌铁氧体功率损耗的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1658340A (zh) * 1998-06-25 2005-08-24 Tdk株式会社 六角型铁氧体磁体
JP2004018304A (ja) * 2002-06-14 2004-01-22 Nec Tokin Corp 低損失Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系酸化物磁性材料及びその製造方法
CN102173461A (zh) * 2010-12-30 2011-09-07 山东理工大学 MxR1-xFe2O4纳米粉体的快速制备方法
CN103771845A (zh) * 2012-10-18 2014-05-07 Tdk株式会社 铁氧体烧结体
CN107778001A (zh) * 2017-10-10 2018-03-09 浙江大学 一种生成纳米晶界高电阻率膜降低镍锌铁氧体功率损耗的方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《化工百科全书》编辑委员会: "《化工百科全书第16卷天然药物-无机过氧化物和过氧化合物》", 31 December 1997, 化学工业出版社 *
唐山建筑陶瓷厂: "《原料及坯料的制备》", 31 March 1978, 中国建筑工业出版社 *
曾贵玉等: "《微纳米含能材料》", 30 May 2015, 国防工业出版社 *
林其壬等: "《铁氧体工艺原理》", 30 June 1987, 上海科学技术出版社 *
湖南鲤鱼江磷肥厂: "《高炉法钙镁磷肥》", 30 November 1970, 燃料化学工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104446421B (zh) 一种高磁导率镍锌软磁铁氧体材料及制备方法
CN113998999B (zh) 一种宽温低损耗高Bs锰锌铁氧体材料的制造方法
CN112573912A (zh) 一种中宽频宽温低损耗MnZn铁氧体材料制备方法
CN112125657B (zh) 一种宽温大功率MnZn铁氧体材料及其制备方法
CN108610037B (zh) 一种宽温高叠加高居里温度的锰锌高磁导率材料及其制备方法
CN113698192A (zh) 一种以超纯磁铁精矿为原料制备永磁铁氧体的方法
CN111039667A (zh) 一种宽温低损耗铁氧体及其制备方法
CN114262221B (zh) 一种高温度稳定性镍锌铁氧体材料及其制备方法和应用
CN112194482B (zh) 一种超低损耗的宽温功率MnZn铁氧体、制备方法及其5G通讯领域应用
TW201912609A (zh) MnCoZn系鐵氧體及其製造方法
CN113327736B (zh) 一种宽频、五高性能的软磁铁氧体材料及其制备方法
CN114269709A (zh) MnCoZn类铁素体
CN109704749B (zh) 超高频低损耗软磁铁氧体材料及磁芯的制备方法和应用
CN109384463B (zh) 高频高能效转换MnZn铁氧体及其制备方法
CN112239356A (zh) 一种磁性镍锌铁氧体材料及其制备方法
CN114573334B (zh) 高功率高居里温度低线宽石榴石铁氧体及制备方法
CN113284731B (zh) 一种高频大磁场软磁铁氧体材料及其制备方法
CN112341179A (zh) 一种高频锰锌铁氧体材料、其制备方法和应用
CN1564281A (zh) 通讯用磁芯的制备方法
CN114634356A (zh) 一种1MHz下超低损耗锰锌铁氧体材料及其制备方法
CN113845359A (zh) 一种低损耗LiZnTiMn旋磁铁氧体材料及制备方法
JPH08104563A (ja) 高透磁率Ｍｎ−Ｚｎフェライトおよびその製造方法
CN116396069B (zh) 一种非磁场取向的织构化六角铁氧体材料的制备方法
CN114031387B (zh) 一种高磁导率铁氧体磁性材料的制备方法
CN115745588B (zh) 一种高性能因子锰锌铁氧体材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210119