专利名称：一种镁铜锌铁软磁铁氧体材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及软磁铁氧体材料及制备的技术领域。
背景技术：
铁氧体材料又称氧化物磁性材料，它是由铁和其它金属组成的复合氧化物，软磁铁氧体材料主要有MnZn系、NiZn (NiCuZn)系、MgZn (MgCuZn )系三大类。
MnZn系铁氧体具有高的起始磁导率，较高的饱和磁感应强度，在无线电中频或低频范围有低的损耗，它是I兆赫兹以下频段范围磁性能最优良的铁氧体材料。常用的MnZn 系铁氧体起始磁导率U i =400-20000，饱和磁感应强度Bs=400-530mT。
NiZn (NiCuZn)系铁氧体使用频率IOOkHz IOOMHz，最高可使用到300MHz。 这类材料磁导率较低，电阻率很高，一般为105 107 Q cm。因此，高频涡流损耗小，是 IMHz以上高频段磁性能最优良材料。常用NiZn系材料的磁导率U i =5-1500，饱和磁感应强度 Bs=250-400mT。
MgZn(MgCuZn )系铁氧体材料的电阻率较高，主要应用于制作显像管或显示管的偏转线圈磁芯。
软磁材料的选用原则选用软磁材料时主要综合考虑以下因素(I )使用频率范围、磁导率(起始磁导率、振幅磁导率、增量磁导率)、饱和磁感应强、剩余磁感应强度、材料损耗、温度系数、电阻率、磁滞伸缩系数、居里温度、使用温度范围。
所以，不同材质的铁氧体很难进行替换使用还保证其性能。
随着全球金属价格不断高企，软磁铁氧体生产所必需的各种金属氧化物的价格也不断上涨。生产企业面临越来越大的成本压力。镍锌铁氧体的主材氧化亚镍的市场价已由 4-5万一吨涨到最高16万一吨。寻求替代材料成为企业降低成本，提高竞争力的目标。
用镁锌铁氧体来替代镍锌铁氧体成为一种必然的选择。但普通的镁锌铁氧体与镍锌铁氧体相比具有几个缺陷。一是适用频率，一般镁锌铁氧体只适用20MHz以下，在此频率以上，其特性衰减明显，很难和镍锌相比。二是直流叠加特性较低。三是机械强度没有镍锌铁氧体高。以上缺陷导致镁锌铁氧体应用的局限性过大。发明内容
本发明提供了一种镁铜锌软磁铁氧体材料及其制备方法，具体是一种具有优良高频特性、高直流叠加特性及良好机械强度，完全可替代镍锌铁氧体的镁锌铁氧体材料。
为了解决以上技术问题，本发明的一种镁铜锌铁软磁铁氧体材料，其特征在于主成分配方按摩尔百分比，以氧化物计算氧化铁48-53mol%,氧化锌14-25 mol%,氧化镁20-30 mol%，氧化铜l-4mol% ;掺杂剂第一副组分碳酸钙或氧化钴或二氧化硅中的一种或任意两种的混合，添加量为200-1000ppm ;第二副组分五氧化二钒或氧化铋或碳酸锂中的一种或任意两种及三种的混合，添加量按重量比，以氧化物计算，添加0. l-lwt%。
为了实现上述铁氧体材料，本发明还提供了一种镁铜锌软磁铁氧体材料的制备方法，1)、按氧化铁48_53mol%，氧化锌14-25mol%,氧化镁20-30 mol%,氧化铜l_4mol%配主料，添加剂按质量分数添加掺杂剂第一副组分或第二副组分的任意一份；2)、一次球磨将配好的料振动球磨机混合I小时，使料粉混合均匀；3)、预烧将步骤2)所得的物料在1050°C的温度，恒温3小时预烧；4)、二次球磨第一次球磨预烧冷却后，用振动球磨机二次振动球磨，时间I小时。使预烧过的物料得到初步粉碎，颗粒直径达到第二次球磨砂磨机加水，将步骤3)中料浆浓度控制在65%，砂磨2小时，得到粒度在I. 0-1. 5Mm的料浆；5)、成型在步骤4)的物料中加入浓度10wt%的PVA溶液，加入量为干粉重量的15%。 加入正辛醇消泡剂，加入量为干粉重量的0. 2-0. 3%。加入聚丙酸分散剂,加入量为干粉重量的0. 5-0. 8%。以上料浆混合均匀后喷雾造粒得到颗粒料，在压机上将颗粒粉料压制成胚件；6)、烧结将步骤6)的胚件置于烧结炉中烧结，在1250°C的温度下保温4小时，得到成品磁芯。
本发明的优点在于本发明的镁铜锌软磁铁氧体材料，其技术性能与镍锌铁氧体技术性能等同。该种材料经检索，至今尚无报道。
本发明提及的镁铜锌软磁铁氧体材料，可以适用于镍锌铁氧体材料的所有应用领域，能够达到完全替代的目的。
本铁氧体具有优良高频特性、高直流叠加特性及良好机械强度，完全可替代镍锌铁氧体的镁铜锌铁氧体材料。采用本技术生产的棒型，工型及环型磁芯，具有很大的成本优势。
具体实施方式
实施例I按氧化铁氧化锌氧化镁氧化铜=51. 2:10:34. 8 4 mol%配主料,添加剂按质量分数添加，碳酸钙0. 4，氧化钴0. 35氧化铋0. 06。将配好的料振动球磨机混合I小时，10500C 预烧，保温3小时，冷却后再二次振动球磨I小时。砂磨机加水,料浆浓度65%，砂磨2小时， 加PVA溶液，消泡剂，分散剂，喷雾造粒得到颗粒料。压制T18*10*5，1250°C烧结，保温4小时。得到成品磁芯。00.31漆包线20圈，测试Q值，与相同磁导率的镍锌铁氧体做比对，可以看到两种材料在50MHz以下具有相似的频率特性。
A为镁锌材质 B为一种常用的镍锌材质，两种材质的磁导率均为40。
权利要求
1.一种镁铜锌软磁铁氧体材料，其特征在于主成分配方按摩尔百分比，以氧化物计算氧化铁48_53mol%，氧化锌 14-25 mol%,氧化镁 20-30 mol%,氧化铜 1-4 mol% ；掺杂剂第一副组分碳酸钙或氧化钴或二氧化硅中的一种或任意种的混合，添加量为 200-1000ppm ；第二副组分五氧化二钒或氧化铋或碳酸锂中的一种或任意两种及三种的混合，添加量按重量比，以氧化物计算，添加0. l-lwt%。
2.一种镁铜锌软磁铁氧体材料的制备方法，其特征在于1)、按氧化铁48_53mol%，氧化锌14-25mol%,氧化镁20-30 mol%,氧化铜l_4mol%配主料，添加剂按质量分数添加掺杂剂第一副组分或第二副组分的任意一份；2)、一次球磨将配好的料用振动球磨机混合I小时，使料粉混合均匀；3)、预烧将步骤2)所得的物料在1050°C的温度下恒温3小时预烧；4)、二次球磨第一次球磨冷却后，用振动球磨机二次振动，时间I小时；使预烧过的物料得到初步粉碎，颗粒直径达到I-IOMm ;第二次球磨砂磨机加水，将步骤3)中料楽；浓度控制在65%，砂磨2小时，得到粒度在I. 0-1. 5Mm的料浆；5)、成型在步骤4)的物料中加入浓度10wt%的PVA溶液，加入量为干粉重量的15%， 加入正辛醇消泡剂，加入量为干粉重量的0. 2-0. 3%,加入聚丙酸分散剂,加入量为干粉重量的0. 5-0. 8% ；以上料浆混合均匀后喷雾造粒得到颗粒料，在压机上将颗粒粉料压制成胚件；6)、烧结将步骤6)的胚件置于烧结炉中烧结，在1250°C的温度下保温4小时，得到成品磁芯。
全文摘要
本发明公开了一种镁铜锌铁软磁铁氧体材料及其制备方法，主成分氧化铁、氧化锌、氧化镁、氧化铜配方按摩尔百分比，掺杂剂第一副组分碳酸钙或氧化钴或二氧化硅中的一种或任意种的混合；第二副组分五氧化二钒或氧化铋或碳酸锂中的一种或任意两种及三种的混合；其制备方法通过一次球磨、预烧、二次球磨、成型、烧结再将胚件置于烧结炉中烧结，在1250℃的温度下保温4小时，得到成品磁芯。本发明的镁铜锌软磁铁氧体材料，其技术性能与镍锌铁氧体技术性能等同本发明提及的镁铜锌软磁铁氧体材料，采用本技术生产的棒型，工型及环型磁芯，具有很大的成本优势。
文档编号C04B35/622GK102531560SQ20111045115
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者万玉保, 刘雪军, 边历峰 申请人:南通鼎源电子磁材有限公司