[发明专利]一种锰锌高导软磁铁氧体材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种锰锌高导软磁铁氧体材料及其制备方法和应用。软磁铁氧体材料包括主成分和副成分，主成分包括Fe₂O₃、MnO、ZnO，所述副成分组分为：Ca₂CO₃、Bi₂O₃、MoO₃、SiO₂。本发明的软磁铁氧体材料的居里温度可达190℃，10KHz 0.1V的磁导率可达9897，200KHz 0.1V的磁导率可达10663，通过优化预烧温度和二次球磨工艺，从而可以较好地控制产品晶粒大小和致密性，通过综合控制预烧温度、烧结温度和粉料粒径，从而提高起始磁导率，使产品具有较高的居里温度，尤其适用于工作在180℃以下的工作环境，可广泛应用于制备汽车电子器件。

技术领域

本发明涉及电子材料技术领域，更具体地，涉及一种锰锌高导软磁铁氧体材料及其制备方法和应用。

背景技术

电子材料是现代电子工业和科学技术发展的物质基础，主要是一类应用于电子技术和微电子技术中的材料，包括介电材料、半导体材料、压电与铁电材料、导电金属及其合金材料、磁性材料、光电子材料以及其他相关材料，作为电子材料之一的铁氧体磁芯材料，广泛应用于通信设备和汽车电子等领域。软磁材料在工业中的应用始于十九世纪末，应用范围极其广泛，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，更是电子元器件生产的主要原材料。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，而目前用于汽车电感的磁性材料的温度稳定性和磁导率水平亟待提高。汽车产品在工作过程中温度会急剧升高，尤其在发动机周边器件，最高温度可达180℃，要保证这些设备能够正常使用，就必须要求使用的磁芯材料在高温下有稳定的性能。现行技术中的很多铁氧体磁芯材料虽具有较高的起始磁导率，但居里温度偏低，超过居里温度后性能失效无法正常工作；有些产品虽具备较高的居里温度，但磁导率偏低。CN101106003A公开了一种超高磁导率、高居里温度的Mn-Zn铁氧体及其制备方法，其所能达到的具体温度仅在130℃作用，无法达到目前汽车发动机周边器件最高温度180℃的使用要求。

因此，本发明提供一种新型的磁芯材料，其居里温度和磁导率都得到了较大改善，适用于180℃下的工作环境，对于改善磁芯的适用性能具有非常重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有磁芯材料的磁导率和温度特性上的缺陷和不足，提供一种锰锌高导软磁铁氧体材料，通过特定的配方和掺杂体系，从而达到很好的磁芯材料综合性能的提升。

本发明的另一目的在于提供一种锰锌高导软磁铁氧体材料的制备方法。

本发明的又一目的在于提供锰锌高导软磁铁氧体材料在制备汽车电子器件中的应用，比如车载电感器等。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种锰锌高导软磁铁氧体材料，包括主成分和副成分，其中主成分包括如下摩尔百分比的组分：Fe₂O₃ 52～54mol％，MnO 30～31mol％、ZnO 14～17mol％，所述副成分组分的质量百分比为：Ca₂CO₃ 0.05～0.1wt％，Bi₂O₃0.01～0.03wt％，MoO₃0.01～0.03wt％，SiO₂0.01～0.3wt％，其副成分的质量百分比是相对于主成分总质量的百分比。

本发明的锰锌高导软磁铁氧体材料在采用特别的配方和掺杂体系，结合烧结工艺，在保证高居里温度的同时获得高的磁导率特性，并保证高的磁通密度。

本发明的高频材料居里温度Tc≥180℃，磁导率Ui＝1000±20％，同时25℃的饱和磁通密度Bs≥510mT，具有高的磁导率，以及较高的饱和磁通密度和较高的居里温度。