[发明专利]一种宽温锰锌铁氧体

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性材料，具体地，涉及一种宽温锰锌铁氧体。

背景技术

随着电子信息产业的迅速发展，锰锌铁氧体的应用范围日益增大，由于锰锌铁氧体具有高饱和磁通密度、高磁导率、高电阻率、低损耗等特性，因而被广泛地应用于各种电子元器件中，如功率变压器、扼流线圈、脉冲宽带变压器、磁偏转装置和传感器等。利用锰锌铁氧体高饱和磁通密度、高电阻率和低损耗等特性制成的铁氧体磁芯，已经成为了计算机、通讯、彩电、录像机、办公自动化及其它电子设备不可缺少的基础元件。

在汽车领域，锰锌铁氧体在抗电磁干扰、照明、动力等方面应用越来越多，尤其是在EV电动汽车和HEV混合动力汽车上的应用越来越广泛。汽车的工作环境比较恶劣，存在工作温度宽等特殊要求，给配套的软磁铁氧体提出了比较高的要求，如工作温度，要求锰锌铁氧体能正常工作在-40℃-125℃温度范围，引擎附近的元件则要求150℃，目前现有技术中的锰锌铁氧体在-40℃-150℃的温度范围内，其起始磁导率变化幅度巨大（最高点与最低点的差值一般为3000以上），电磁性能和工作状态极不稳定，严重影响了其正常使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种在-40℃-150℃温度范围内磁导率变化很小的宽温锰锌铁氧体。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种宽温锰锌铁氧体，由以下主料和辅料制备完成，其中，

所述主料为以下摩尔百分比的组分：

Fe₂O₃：53.5-56.3mol%；

ZnO：21.2-25.1mol%；

MnO：余量；

所述辅料为以下质量分数的2种至4种组分：

0﹤Nb₂O₅≤800PPm；

0﹤CaO≤800PPm；

0﹤TiO₂≤300PPm；

0﹤SnO₂≤500PPm；

0﹤MoO₃≤500PPm。

优选地，所述MnO的摩尔百分比为19.8-23.6mol%。

优选地，所述辅料为CaO、TiO₂和MoO₃。

优选地，其中，

所述主料为以下摩尔浓度百分比的组分：

Fe₂O₃：55.2mol%；

ZnO： 24.1mol%； 

MnO：20.7 mol%

所述辅料为以下质量分数的3种组分：

CaO： 500PPm；

TiO₂： 200PPm；

MoO₃：200PPm。

本发明所提出的宽温锰锌铁氧体，其-40℃-150℃条件下的起始磁导率为4500-6000。

本发明所提出的宽温锰锌铁氧体的制备方法为现有技术，具体地，如下所述：

（1）将所述主料按配比关系混匀，加入重量为所得混合配料重量的50-100wt%的去离子水，在砂磨机中砂磨20-50min，抽至搅拌机中；

（2）加入重量为步骤（1）所得混合配料重量的6-12wt%的聚乙烯醇水溶液，搅拌1-3h后，进行喷雾干燥；

（3）在700-1000℃的温度条件下，将步骤（2）所得粉末预烧1-2h，得到预烧料；

（4）按体积浓度，在步骤（3）所得预烧料中添加所述辅料，并加入重量为所得混合配料重量的40-60wt%的去离子水，在所述砂磨机中砂磨1-1.5h后，抽到所述搅拌机；同时，加入重量为所得混合配料重量的9-11wt%的聚乙烯醇水溶液，搅拌1.5-2.5h后，进行喷雾造粒，得到颗粒料；该颗粒料即为成品粉料，再根据具体使用位置和功能生产成相应的规格型号。

本发明所提出的宽温锰锌铁氧体具有以下有益效果：

1、本发明所提出的宽温锰锌铁氧体能够安全稳定地工作于-40℃-150℃的温度条件，且在此条件下的起始磁导率仅在4500-6000之间变化，磁导率变化值不大于1500，居里温度大于150℃，相比之下，普通锰锌铁氧体的磁导率变化值达到了3000-6000（说明：磁导率变化值即在此温度范围内磁导率的最大值与最小值的差值，它反映了锰锌铁氧体磁导率变化幅度的大小，差值越大，变化幅度越大，反之亦然），工作状态极不稳定；