[发明专利]一种低磁导率温度系数MnZn铁氧体烧结方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种MnZn铁氧体材料的烧结方法，尤其涉及一种低磁导率温度系数MnZn铁氧体材料的烧结方法。

背景技术

MnZn铁氧体广泛用于电子、通讯领域作为电源变压器和电感器材料。作为这些电子元器件使用的铁氧体磁心，有时其工作环境十分恶劣，如大功率无极灯中使用的磁心，其最高工作温度可能超过200℃。同时在严寒地区，其最低启动温度可能低于-40℃，即希望其在-40～200℃的宽温范围仍然能够正常启动和工作。这就要求MnZn铁氧体材料在-40～200℃宽温范围磁导率变化小，即具有较低的磁导率温度系数。常规的MnZn铁氧体材料难以满足要求，因此需要开发一种宽温低磁导率温度系数MnZn铁氧体材料。低磁导率温度系数MnZn铁氧体的制备，除选用合适的主配方设计和合适的微量添加物外，烧结工艺的控制也是十分重要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种在-40～200℃的宽温范围磁导率温度系数都较低的MnZn铁氧体材料烧结方法。在此温度范围，实现了25℃时初始磁导率在3000以上，以此为基数的初始磁导率温度系数在±20%以内。

通过提供以下内容的本发明达到了以上目的。

一种低磁导率温度系数MnZn铁氧体材料的烧结方法，其特征在于，降温部分包括以下步骤：

a、第一个降温阶段：从最高保温温度至1000℃以0.5~2.5℃/分钟降温速率降温，在平衡氧气氛中进行；

b、保温阶段：当降温到1200~1050℃范围，选定一个温度作为保温段，保温时间为0.5~2小时，氧分压维持在0.5~2%；

c、第二个降温阶段：从1000℃降温至室温，降温速率为2.5~5.0℃/分钟，降温过程维持平衡氧分压。

进一步的，步骤a中,所述第一个降温阶段中以1.0~2.0℃/分钟的降温速率降温。

进一步的，步骤b中,所述保温阶段为1150~1100℃范围，选定一个温度作为保温段，保温时间为0.5~1小时，氧分压维持在0.5~1%。

进一步的，步骤c中，所述保温阶段降温至室温，降温速率为3.0~4.0℃/分钟，900℃以下氧分压维持在200ppm以下。

进一步的，所述低磁导率温度系数MnZn铁氧体材料的主要材料为Fe₂O₃、MnO和ZnO。

进一步的，所述低磁导率温度系数MnZn铁氧体材料还包含有Co₂O₃作为辅助成分。

进一步的，所述低磁导率温度系数MnZn铁氧体材料还包含有SiO₂、CaCO₃、SnO₂、TiO₂、Sb₂O₃、ZrO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、V₂O₅中的任意四种组合作为微量添加剂成分。

具体实施方式

实施例1

以Fe₂O₃、MnO、ZnO含量分别为53.2mol％的Fe₂O₃、38.3mol％的MnO和8.5mol％的ZnO作为主配方。然后把原材料进行湿式混合，然后900℃下预烧2小时。根据主配方的重量，向预烧后的混合物中加入150ppm的SiO₂、900ppm的CaCO₃、500ppm的TiO₂、300ppm的Ta₂O₅和3500ppm的Co₂O₃，湿式砂磨，得到一种铁氧体料浆。向料浆中加入按铁氧体粉末重量计算的1wt％的PVA粘结剂，进行喷雾造粒。在一定的压力下把造粒后的粉料成型为测试用的标准环形铁氧体磁心。把成型体在控制氧分压的条件下于1300℃烧结5小时。降温阶段温度控制如表1进行。其中第一降温段维持平衡氧分压，保温阶段的时间为1小时，氧分压为1.0%，第二降温段900℃以下氧分压为100ppm。最终得到外径为25mm、内经为15mm、高为7mm的环形烧结体。通过X荧光分析仪，检测铁氧体磁心的最终组成与设计组成是否一致。