一種低電阻鐵氧體材料的制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種低電阻鐵氧體材料及其制備方法，所述鐵氧體材料：按重量份數稱取Fe2O370.1-71.1份、MnO20.9-21.9份、ZnO7.5-8.5份、V2O50.02-0.06份、H2SiO30.001-0.004份、CaCO30.02-0.06份、Nb2O50.02-0.06份、聚乙烯醇0.5-1份、分散劑0.02-0.06份、消泡劑0.01-0.03份；預燒粉料后砂磨兩小時；控制進口溫度430-510℃，出口溫度100-180℃，經噴霧塔噴成成品料；所述低電阻鐵氧體材料大大提高了磁芯電感值，降低功耗。
【專利說明】一種低電阻鐵氧體材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鐵氧體材料的制備方法，尤其是一種低電阻鐵氧體材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]鐵氧體材料(ferrite)是由以三價鐵離子作為主要正離子成分的若干種氧化物組成，并呈現亞鐵磁性或反鐵磁性的材料。
[0003]鐵氧體材料是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。就電特性來說，鐵氧體的電阻率比金屬、合金磁性材料大得多，而且還有較高的介電性能。鐵氧體的磁性能還表現在高頻時具有較高的磁導率。因而，鐵氧體已成為高頻弱電領域用途廣泛的非金屬磁性材料。由于鐵氧體單位體積中儲存的磁能較低，飽合磁化強度也較低(通常只有純鐵的I / 3~I / 5)，因而限制了它在要求較高磁能密度的低頻強電和大功率領域的應用。
[0004]鐵氧體材料是一種非金屬磁性材料，它是由三氧化二鐵和一種或幾種其他金屬氧化物(例如:氧化鎳、氧化鋅、氧化錳、氧化鎂、氧化鋇、氧化鍶等)配制燒結而成。它的相對磁導率可高達幾千，電阻率是金屬的1011倍，渦流損耗小，適合于制作高頻電磁器件。鐵氧體有硬磁、軟磁、矩磁、旋磁和壓磁五類。舊稱鐵涂氧磁物或鐵涂氧，其生產過程和外觀類似陶瓷，因而也稱為磁性瓷。鐵氧體是鐵和其他一種或多種適當的金屬元素的復合氧化物，性質屬于半導體，通常作為磁性介質應用，鐵氧體磁性材料與金屬或合金磁性材料之間最重要的區別在于導電性。通常前者的電阻率為102~108Ω.cm，而后者只有10-6~10-4 Ω.cm。其中，軟磁鐵氧體材料主要有MnZn系、NiZn系、MgZn系三大類；若按應用特性參數分類，可分為功率鐵氧體材料、高頻鐵氧體材料、高電阻率材料、甚高頻軟磁鐵氧體材料(六角晶系高頻鐵氧體)、高頻大功率鐵氧體材料等。
[0005]MnZn系鐵氧體具有高的起始磁導率，較高的飽和磁感應強度，在無線電中頻或低頻范圍有低的損耗，它是I兆赫茲以下頻段范圍磁性能最優良的鐵氧體材料，常用的MnZn系鐵氧體起始磁導率μ i=400-20000，飽和磁感應強度Bs=400-530mT。MgZn系鐵氧體材料的電阻率較高，主要應用于制作顯像管或顯示管的偏轉線圈磁芯。
[0006]NiZn系鐵氧體使用頻率IOOkHz~IOOMHz，最高可使用到300MHz，這類材料磁導率較低，電阻率很高，一般為105~107 Ω cm。因此，高頻渦流損耗小，是IMHz以上高頻段磁性能最優良材料，常用NiZn系材料的磁導率μ i=5-1500，飽和磁感應強度Bs=250-400mT。
[0007]近年來，隨著鐵氧體材料的應用越來越廣泛，鐵氧體材料已經被應用于各種電感器、變壓器、濾波器和扼流圈的制造，以及如電腦及其外部設備、辦公自動化設備、數字通信和模擬通信設備、互聯網、家用電器、電磁兼容設備、綠色照明裝置、工業自動化等現代電子信息領域，和汽車、航空、軍事領域。這就對鐵氧體材料的特性有了更高和更具針對性的要求，因此，需要根據實際需要，研發出更能適應現代科技需要的具有獨特性能的鐵氧體材料。
【發明內容】

[0008]本發明所要解決的技術問題在于提供一種低電阻鐵氧體材料的制備方法。
[0009]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:
[0010]一種低電阻鐵氧體材料，由 Fe203、MnO、ZnO, V2O5, H2Si03、CaCO3 和 Nb2O5 組成，按其重量份數計 Fe20370.1-71.1 份、Μη020.9-21.9 份、Ζη07.5-8.5 份、V2O50.02-0.06 份、H2SiO30.001-0.004 份、CaCO30.02-0.06 份、Nb2O50.02-0.06 份。
[0011]優選的，上述低電阻鐵氧體材料，按其重量份數計Fe20370.6份、Mn021.4份、Ζη08.0 份、V2O50.05 份、H2SiO30.002 份、CaCO30.04 份、Nb2O50.03 份。
[0012]上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0013](I)按上述重量份數稱取 Fe20370.1-71.1 份、Μη020.9-21.9 份、Ζη07.5-8.5 份、V2O50.02-0.06 份、H2SiO30.001-0.004 份、CaCO30.02-0.06 份、Nb2O50.02-0.06 份、聚乙烯醇0.5-1份、分散劑(又稱反絮凝劑)0.02-0.06份、消泡劑0.01-0.03份；
[0014](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、MnO、ZnO進行混料后，于970_1070°C預燒粉料，在砂磨過程中加入v205、H2Si03、CaCO3和Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時；
[0015](3)控制進口溫度430-510°C，出口溫度100_180°C，經噴霧塔噴成成品料。
[0016]優選的，上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，所述步驟(2)中于1000°C預燒粉料。
[0017]優選的，上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，所述步驟(3)中控制進口溫度460°C，出口溫度 150。。。
[0018]本發明的有益效果是:
[0019]上述低電阻鐵氧體材料，通過各組分的特定用量組合，大大提高了磁芯電感值，降低功耗，電阻降低，可用于高鐵基站信號傳輸，在使用過程中能夠大大提高高鐵基站的信號傳輸性能；其制備方法簡單，適合規模化工業生產的需要。
【具體實施方式】
[0020]下面結合具體實施例對本發明所述技術方案作進一步的說明。
[0021]實施例1
[0022]一種低電阻鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, V2O5, H2Si03、CaCO3和Nb2O5組成，其中Fe20370.6kg、Μη021.4kg、Ζη08.0kg、V2O50.05kg、H2SiO30.002kg、CaCO30.04kg、Nb2O50.03kg。
[0023]上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0024](I)稱取 Fe20370.6kg、Μη021.4kg、Ζη08.0kg、V2O50.05kg、H2SiO30.002kg、CaCO30.04kg、Nb2O50.03kg、聚乙烯醇0.7kg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)0.05kg、消泡劑(天津市濱海新區旭峰精細化工廠)0.02kg ；
[0025](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進行混料后，于1000°C預燒粉料，在砂磨過程中加入v205、H2Si03、CaCO3和Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時；
[0026](3)控制進口溫度460°C，出口溫度150°C，經噴霧塔噴成成品料。
[0027]實施例2
[0028]一種低電阻鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, V2O5, H2Si03、CaCO3和Nb2O5組成，其中Fe20371.lkg、Mn021.9kg、Zn07.5kg、V2O50.06kg、H2SiO30.001kg、CaCO30.06kg、Nb2O50.02kg。
[0029]上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:[0030](I)稱取 Fe20371.lkg、Μη021.9kg、Ζη07.5kg、V2O50.06kg、H2SiO30.001kg、CaCO30.06kg、Nb2O50.02kg、聚乙烯醇lkg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)
0.02kg、消泡劑(天津市濱海新區旭峰精細化工廠)0.01kg ；
[0031](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進行混料后，于1070°C預燒粉料，在砂磨過程中加入v205、H2Si03、CaCO3和Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時；
[0032](3)控制進口溫度430°C，出口溫度100°C，經噴霧塔噴成成品料。
[0033]實施例3
[0034]一種低電阻鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, V2O5, H2Si03、CaCO3和Nb2O5組成，其中Fe20370.lkg、Mn020.9kg、Zn08.5kg、V2O50.02kg、H2SiO30.004kg、CaCO30.02kg、Nb2O50.06kg。
[0035]上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0036](I)稱取 Fe20370.lkg、Mn020.9kg、Zn08.5kg、V2O50.02kg、H2SiO30.004kg、CaCO30.02kg、Nb2O50.06kg、聚乙烯醇0.5kg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)0.06kg、消泡劑(天津市濱海新區旭峰精細化工廠)0.03kg ；
[0037](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進行混料后，于970°C預燒粉料，在砂磨過程中加入v205、H2Si03、CaCO3和Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時；
[0038](3)控制進口溫度510°C，出口溫度180°C，經噴霧塔噴成成品料。
[0039]實施例4
[0040]一種低電阻鐵氧體材料，由Fe203、MnO、ZnO, V2O5, H2Si03、CaCO3和Nb2O5組成，其中Fe20370.7kg、Mn021.2kg、Zn07.9kg、V2O50.04kg、H2SiO30.002kg、CaCO30.05kg、Nb2O50.03kg。
[0041]上述低電阻鐵氧體材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0042](I)稱取 Fe20370.7kg、Μη021.2kg、Ζη07.9kg、V2O50.04kg、H2SiO30.002kg、CaCO30.05kg、Nb2O50.03kg、聚乙烯醇0.8kg、分散劑(又稱反絮凝劑，鄆城玉川化工有限公司)0.05kg、消泡劑(天津市濱海新區旭峰精細化工廠)0.02kg ；
[0043](2)將步驟(1)中稱取的Fe203、Mn0、Zn0進行混料后，于1020°C預燒粉料，在砂磨過程中加入v205、H2Si03、CaCO3和Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時；
[0044](3)控制進口溫度480°C，出口溫度160°C，經噴霧塔噴成成品料。
[0045]實施例1-4之一所述組分均為市售產品，將各組分用量按照相同比例增加或減少，所得各組分的重量份數關系均屬于本發明的保護范圍，其中，分散劑和消泡劑為本領域通用名詞，為特定產品。
[0046]性能測試試驗例:
[0047]測試對象:實施例1所述低電阻鐵氧體材料。
[0048](I)用LCR401電橋測試電感系數AL，測試條件ΙΚΗζΟ.3v，測得電感系數值為5400nH/N2
[0049](2)用功耗儀電熱干燥箱測功耗(Po)測試條件:
[0050]16KHz200mT N=15Ts V=83.1v
[0051]25KHz200mT N=15Ts V=129.8v
[0052]測得功耗值(100°C時)為16K Po:3.5ff
[0053]25K Po:7ff
[0054](3)用電阻(R )測試儀表VoLtech AT3600型測試交流電阻(R)[0055]測試條件2KHzlv
[0056]測得電阻值為R:0.5 Ω
[0057]上述參照實施例對該一種低電阻鐵氧體材料的制備方法進行的詳細描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本發明總體構思下的變化和修改，應屬本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種低電阻鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:具體制備步驟如下: (1)按重量份數稱取Fe20370.1-71.1 份、Μη020.9-21.9 份、Ζη07.5-8.5 份、V2O50.02-0.06 份、H2SiO30.001-0.004 份、CaCO30.02-0.06 份、Nb2O50.02-0.06 份、聚乙烯醇0.5-1份、分散劑0.02-0.06份、消泡劑0.01-0.03份； (2)將步驟(1)中稱取的Fe203、MnO、ZnO進行混料后，于970_1070°C預燒粉料，在砂磨過程中加入V205、H2Si03、CaCO3和Nb2O5及聚乙烯醇、分散劑、消泡劑，砂磨兩小時； (3)控制進口溫度430-510°C，出口溫度100-180°C，經噴霧塔噴成成品料。
2.根據權利要求1所述的低電阻鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中按重量份數稱取 Fe20370.6 份、Μη021.4 份、Ζη08.0 份、V2O50.05 份、H2SiO30.002 份、CaCO30.04 份、Nb2O50.03 份。
3.根據權利要求1所述的低電阻鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中于1000°C預燒粉料。
4.根據權利要求1所述的低電阻鐵氧體材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中控制進口溫度460°C，出口溫度150°C。
【文檔編號】C04B35/626GK103896596SQ201210587425
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優先權日:2012年12月28日
【發明者】曾嘉紅 申請人:天津昊高磁材有限公司