本發(fā)明涉及屬于氧化物磁性材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種錳鋅功率鐵氧體材料及其元件制備方法。
背景技術(shù)：
：軟磁鐵氧體材料作為電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)功能材料自二十世紀(jì)60年代研發(fā)成功以來，已經(jīng)走過了材料創(chuàng)新、性能開發(fā)、工藝完善三個(gè)階段，現(xiàn)已步入全面應(yīng)用、提高階段。近年來由于開關(guān)電源、射頻通訊、抗電磁干擾、高清晰度電視、新型節(jié)能照明及環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加上家電產(chǎn)業(yè)及計(jì)算機(jī)、程控交換機(jī)等工業(yè)長盛不衰，世界軟磁材料的應(yīng)用范圍及市場需求量一直保持高速增長，其中錳鋅功率軟磁鐵氧體材料及其元件的用量最大，應(yīng)用最廣。但是作為基礎(chǔ)功能材料，鐵氧體材料的元件脆性問題一直是行業(yè)難題。隨著電子產(chǎn)品的小型化、扁平化和國內(nèi)運(yùn)輸行業(yè)暴力作業(yè)問題，鐵氧體磁芯元件破損客訴非常突出。同時(shí)，由于近幾年人工成本大幅上升，很多電子企業(yè)都開始采用自動(dòng)化磁芯元件裝配設(shè)備。這都對(duì)鐵氧體磁芯元件的機(jī)械強(qiáng)度和韌性提出了更高的要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是在于提供一種錳鋅功率鐵氧體材料及其元件制備方法，其有效提高了磁芯元件的機(jī)械強(qiáng)度和韌性。改善了軟磁鐵氧體磁芯元件的脆性，減少運(yùn)輸時(shí)的破損及器件自動(dòng)化裝配中的應(yīng)用斷裂問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種錳鋅軟磁鐵氧體材料，該材料包括主料和輔料，所述主料按摩爾百分比包括：51.5～53.5mol%的Fe2O3、6.5～8.5mol%的ZnO以及余量的Mn3O4，所述輔料為助熔劑、改性劑或增韌劑，其按照所述軟磁鐵氧體材料的重量計(jì)包括：0.03～0.05wt%V2O5、0.01～0.03wt%Nb2O3、0.02～0.04wt%CaCO3、0.05～0.10wt%ZrO2、0.10～0.20wt%Y2O3。一種錳鋅軟磁鐵氧體材料的制備方法，該方法步驟如下：（1）粉體制造：A、配料：將主成分按比例分別加入球磨機(jī)，用氧化物濕法工藝進(jìn)行均勻混合;B、一次噴霧造粒：將球磨后攪拌均勻的混合料，加入噴霧塔內(nèi)，進(jìn)行噴霧造粒;C、預(yù)燒：將噴霧好的一次料用回轉(zhuǎn)窯在780℃～920℃的溫度條件下預(yù)燒，預(yù)燒時(shí)間45～60min。預(yù)燒時(shí)用富氧環(huán)境，采用鼓風(fēng)機(jī)向窯內(nèi)通入空氣，使主成分預(yù)合成并提高磁化度;D、摻雜：將預(yù)燒料放入砂磨機(jī)中，并添加改性劑，進(jìn)行砂磨，注意控制漿料粒度為1.2～1.6μm;E、二次噴霧造粒：用噴霧干燥塔進(jìn)行造粒，使顆粒目數(shù)分布在80～160目之間；（2）沖壓成型：A、在坯件的上下壓制方向邊角設(shè)計(jì)倒角，角度范圍可以在30度～45度，其目的在于提高坯件的成型密度和強(qiáng)度；B、在坯件的側(cè)面內(nèi)外拐角設(shè)計(jì)工藝圓角，范圍在R0.2～R0.65。其目的在于分散應(yīng)力，改善磁芯元件強(qiáng)度，減少坯件及成品邊角碰撞破損；（3）低溫?zé)Y(jié)：A、生坯燒結(jié)前，先在露天放置24～72小時(shí)，使坯件在空氣中膨脹，釋放其內(nèi)部應(yīng)力，并使坯件內(nèi)部的顆粒自由舒展；B、燒結(jié)時(shí)，采用1320～1350度，保溫4～6小時(shí)；還原氣氛O2含量3～5%，阻止ZnO揮發(fā)，使磁芯元件盡可能達(dá)到細(xì)晶、高密度的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。綜上所述，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，（1）有效提高錳鋅功率軟磁鐵氧體材料及其磁芯元件的機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)韌性。（2）改善軟磁鐵氧體磁芯元件的脆性，減少運(yùn)輸時(shí)的破損及器件自動(dòng)化裝配中的應(yīng)用斷裂問題。（3）在提高磁芯元件高機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，使錳鋅功率軟磁鐵氧體材料具有良好的電磁性能，并保證磁芯元件的尺寸、外觀。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的說明：一種錳鋅軟磁鐵氧體材料，該材料包括主料和輔料，所述主料按摩爾百分比包括：51.5～53.5mol%的Fe2O3、6.5～8.5mol%的ZnO以及余量的Mn3O4，所述輔料為助熔劑、改性劑或增韌劑，其按照所述軟磁鐵氧體材料的重量計(jì)包括：0.03～0.05wt%V2O5、0.01～0.03wt%Nb2O3、0.02～0.04wt%CaCO3、0.05～0.10wt%ZrO2、0.10～0.20wt%Y2O3。一種如權(quán)利要求1所述的錳鋅軟磁鐵氧體材料的制備方法，該方法步驟如下：（1）粉體制造：A、配料：將主成分按比例分別加入球磨機(jī)，用氧化物濕法工藝進(jìn)行均勻混合;B、一次噴霧造粒：將球磨后攪拌均勻的混合料，加入噴霧塔內(nèi)，進(jìn)行噴霧造粒;C、預(yù)燒：將噴霧好的一次料用回轉(zhuǎn)窯在780℃～920℃的溫度條件下預(yù)燒，預(yù)燒時(shí)間45～60min。預(yù)燒時(shí)用富氧環(huán)境，采用鼓風(fēng)機(jī)向窯內(nèi)通入空氣，使主成分預(yù)合成并提高磁化度;D、摻雜：將預(yù)燒料放入砂磨機(jī)中，并添加改性劑，進(jìn)行砂磨，注意控制漿料粒度為1.2～1.6μm;E、二次噴霧造粒：用噴霧干燥塔進(jìn)行造粒，使顆粒目數(shù)分布在80～160目之間；（4）沖壓成型：A、在坯件的上下壓制方向邊角設(shè)計(jì)倒角，角度范圍可以在30度～45度，其目的在于提高坯件的成型密度和強(qiáng)度；B、在坯件的側(cè)面內(nèi)外拐角設(shè)計(jì)工藝圓角，范圍在R0.2～R0.65。其目的在于分散應(yīng)力，改善磁芯元件強(qiáng)度，減少坯件及成品邊角碰撞破損；（5）低溫?zé)Y(jié)：A、生坯燒結(jié)前，先在露天放置24～72小時(shí)，使坯件在空氣中膨脹，釋放其內(nèi)部應(yīng)力，并使坯件內(nèi)部的顆粒自由舒展；B、燒結(jié)時(shí)，采用1320～1350度，保溫4～6小時(shí)；還原氣氛O2含量3～5%，阻止ZnO揮發(fā)，使磁芯元件盡可能達(dá)到細(xì)晶、高密度的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。實(shí)施例一：一種錳鋅軟磁鐵氧體材料的制備方法，該方法步驟如下：（1）、粉體制造：A、配料：將主成分分別加入球磨機(jī)用氧化物濕法工藝進(jìn)行均勻混合，所述主成分由52.3%的Fe2O3、6.8mol%的ZnO以及余量的Mn3O4組成，主成分的含量為100mol%。B、一次噴霧造粒：將球磨后攪拌均勻的混合料，加入噴霧塔內(nèi)，進(jìn)行噴霧造粒。C、預(yù)燒：將噴霧好的一次料用回轉(zhuǎn)窯在850℃的溫度條件下預(yù)燒，預(yù)燒時(shí)間45min。預(yù)燒時(shí)用鼓風(fēng)機(jī)向窯內(nèi)通入空氣，使主成分預(yù)合成，盡量提高磁化度。D、摻雜：將預(yù)燒料放入砂磨機(jī)中，并添加改性劑，進(jìn)行砂磨，注意控制漿料粒度為1.3μm。摻雜為0.05wt%V2O5、0.03wt%Nb2O3、0.03wt%CaCO3、0.05wt%ZrO2、0.15wt%Y2O3。E、二次噴霧造粒：用噴霧干燥塔進(jìn)行造粒，使顆粒目數(shù)分布在80～160目之間。（2）、沖壓成型：以常規(guī)的EE16磁芯元件為例。A、在坯件的上下壓制方向邊角設(shè)計(jì)倒角，角度范圍30度。B、在坯件的側(cè)面內(nèi)外拐角設(shè)計(jì)工藝圓角，范圍在R0.35。（3）、低溫?zé)Y(jié)：A、生坯燒結(jié)前，先在露天放置48小時(shí)，使坯件在空氣中膨脹，釋放其內(nèi)部應(yīng)力，并使坯件內(nèi)部的顆粒自由舒展。B、燒結(jié)時(shí)，采用1320度，保溫6小時(shí)；還原氣氛，O2含量4%。阻止ZnO揮發(fā)，使磁芯元件盡可能達(dá)到細(xì)晶、高密度的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。通過上述實(shí)施例制得的錳鋅功率軟磁鐵氧體材料的特性如下：序號(hào)技術(shù)指標(biāo)名稱測試條件技術(shù)指標(biāo)1初始磁導(dǎo)率μi25℃2400±10%2功率損耗Pv（mw/cm3）100KHz，200mT350（100℃）3飽和磁通密度Bs(mT)25℃；100℃520；4004居里溫度Tc（℃）\≥2305磁芯密度d(g/cm3)\5.0通過上述實(shí)施例制得的錳鋅功率軟磁鐵氧體磁芯元件EE16的機(jī)械強(qiáng)度對(duì)比如下：由此可見，本發(fā)明其不僅有效提高錳鋅功率軟磁鐵氧體材料及其磁芯元件的機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)韌性。且改善軟磁鐵氧體磁芯元件的脆性，減少運(yùn)輸時(shí)的破損及器件自動(dòng)化裝配中的應(yīng)用斷裂問題。還在提高磁芯元件高機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，使錳鋅功率軟磁鐵氧體材料具有良好的電磁性能，并保證磁芯元件的尺寸、外觀。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其他各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變和變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3