[发明专利]用于差/共模电磁干扰抑制磁性材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁干扰抑制磁性材料的制备方法，尤其涉及一种用于差/共模电磁干扰抑制磁性材料的制备方法。

背景技术

目前用于共模噪声抑制材料一般为5000～10000的高磁导率磁性材料，虽然导磁率一般都能达到要求，但缺点是使用频率范围窄、温度范围窄、饱和磁感应强度低、损耗高；如果用于差/共模集成一体的EMI抑制器的话，其差模抑制效果会很差。

然而差模抑制器和共模抑制器对磁芯的性能要求是矛盾的，差模抑制器一直工作在直流偏置状态下，要求磁芯有的的损耗和高的饱和磁感应强度，即是在直流偏置状态下也有较高的电感量；而共模抑制器主要靠磁芯饱和来衰减MHz以下的噪声信号，所以要求磁芯的磁导率高，截至频率高，但是由于高μ磁芯的磁导率高，所以饱和磁感应强度就比较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能兼顾差模抑制和共模抑制对磁芯要求的新型磁性材料，从材料配方上、制粉工艺上、烧结工艺上保证材料磁导率要求，同时提高使用喷率和温度范围，提高饱和磁感应强度，降低损耗。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于差/共模电磁干扰抑制磁性材料制备方法，包括下述步骤：

第一步：将Fe₂O₃、Mn₃O₄、ZnO三种原材料按Fe³⁺:Mn²⁺:Zn²⁺之摩尔比为5.3∶1.20～1.21∶1的比例混合成混合物；

第二步：将所得混合物粉碎、研磨、混合均匀后，进行预烧，预烧温度为1080～1100℃；

第三步：掺杂，加入占总质量百分比为：0.05～0.2％的Bi₂O₃、CaO、SO₃中的一种作为杂质，进行二次研磨；

第四步：对经过二次研磨获得的混合物进行喷雾法干燥，造粒；在以上过程中，重点保证称量准确、混料均匀和造粒尺寸一致性。

第五步：将颗粒压制成毛坯；

第六步：对毛坯进行烧结，温度为1300～1400℃。

在上述方案基础上，第四步获得的颗粒粒径为200～350μm，含水量为0.2～0.4％。所用的钢球为Ф3.2，使得最终颗粒细小、均匀。

所述的颗粒粒径优选250～300μm，在此粒径范围内的颗粒不少于总颗粒量的80％。

所述的颗粒，其堆掇密度为1.2～1.4g/cm³。

第五步颗粒压制成型过程中加入硬脂酸锌。

将颗粒压制成毛坯的压力为2.5t/cm³。

添加硬脂酸锌并在特定压力成型，得到低气孔率的毛坯是获得高性能的先决条件之一，气孔率只有1.4％。

第六步所述的烧结是在钟罩炉内烧结。

烧结过程对铁氧体的性能具有决定意义，影响到固相反应程度及最后的相组成、密度、晶粒大小等。为提高生产效率，一般铁氧体磁芯烧结都是用氮气保护隧道窑，对于本发明的磁性材料，用钟罩炉替代氮气隧道保护窑烧结，从而进一步保证磁芯烧结的一致性，减小磁芯内部应力。

本发明的有益效果是：

1、初始磁导率达到6500±25％，同类产品为6000±30％；

2、常温饱和磁感应强度为480mT，而同类产品为410mT；

3、截止频率500KHz，同类产品为400KHz；

4、温度范围—20℃～160℃，同类产品为—20℃～140℃；

5、比损耗因子tanδ/μi10×10^-6，同类产品为15×10^-6；

6、本发明的磁性材料能同时符合差模抑制器和共模抑制器对磁性性能的不同要求。

附图说明

图1为本发明饱和磁感应强度/剩余磁感应强度一温度曲线图。

图2为本发明10kHz下的磁导率一温度曲线图。

图3为本发明23℃下的磁导率一频率曲线图。

图4为本发明23℃下，绕线圈数n＝10的阻抗一频率曲线图。

具体实施方式

一种用于差/共模电磁干扰抑制磁性材料制备方法，包括下述步骤：