本發(fā)明涉及磁性材料，具體而言，涉及一種錳鋅鐵氧體材料及其制備方法。

背景技術：

1、近年來，隨著第三次工業(yè)革命的推進和科學技術的發(fā)展，人類逐漸進入電子信息時代，電子產(chǎn)品成為了人類工作辦公，休閑娛樂，學習以及視頻會議等必不可少的工具。然而在給人類帶來方便的同時，電子產(chǎn)品也帶來了一定的環(huán)境污染——電磁干擾。由于能夠被廣泛應用于信號傳輸及其抗電磁干擾技術中，高磁導率錳鋅鐵氧體材料應運而生，但是錳鋅鐵氧體材料磁導率高，電阻率低，截止頻率低，只能應用于低頻段；鎳鋅鐵氧體得益于高的電阻率、截止頻率以及高頻高阻抗被廣泛應用于高頻段濾波領域，然而其磁導率低，低頻濾波差，價格貴；納米晶材料雖然可應用于低頻段和高頻段濾波領域，但是其成本較高，且只能制作簡單形狀的磁芯，因此發(fā)展同樣受限。出于以上原因，科學工作者研發(fā)出了貧鐵錳鋅鐵氧體材料，它具有高磁導率、高居里溫度、高頻高阻抗以及價格低廉等優(yōu)點，故而備受關注。

2、然而，目前只有少數(shù)的公司實現(xiàn)了貧鐵錳鋅鐵氧體材料的量產(chǎn)，例如安磁的jpz-4材料，其磁導率為4000，居里溫度＞105℃。雖然此材料磁導率較高，但是居里溫度低，故而應用領域范圍較小。

3、中國發(fā)明專利cn110156451b授權(quán)了一種高阻抗的貧鐵錳鋅鐵氧體材料，通過把氧化鐵的含量限制在46～49.8mol％、氧化鋅的含量限制在17～23mol％，其余為氧化錳，實現(xiàn)了錳鋅鐵氧體材料磁導率μi＝2500±25％，在1mhz～500mhz條件下有良好的高阻抗性能，然而其居里溫度只有120℃。

4、中國發(fā)明專利cn111138180a公開了一種寬溫高磁導率錳鋅鐵氧體材料，通過把氧化鐵的含量限制在46～50mol％、氧化鋅的含量限制在9～12.9mol％，其余為氧化錳，所得錳鋅鐵氧體具備寬頻高阻抗性能以及大于180℃的居里溫度，然而其磁導率較低，μi＞1000。

5、出于以上原因，開發(fā)一種能夠同時滿足高磁導率以及高居里溫度的高頻高阻抗貧鐵錳鋅鐵氧體材料，突破現(xiàn)有的軟磁鐵氧體發(fā)展瓶頸，是本領域所需解決的重要問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種錳鋅鐵氧體材料及其制備方法，以解決現(xiàn)有軟磁鐵氧體材料存在無法同時滿足高磁導率以及高居里溫度的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種錳鋅鐵氧體材料，其中包括主成分和輔助成分，主成分由摩爾比如下的各成分組成：fe2o3為45～50mol％，zno為11.5～17.5mol％，mno為32.5～43.5mol％；按占主成分總重量計，輔助成分各組分含量為：caco3為200～2000ppm，bi2o3為200～2000ppm，co2o3為200～20000ppm，nio為200～20000ppm，且輔助成分中不包括sno2、tio2、cuo和nb2o5。

3、進一步地，上述錳鋅鐵氧體材料中主成分各組分摩爾比為：fe2o3為48.5～49.5mol％，zno為16～17mol％，mno為33.5～35.5mol％；按占主成分總重量計，輔助成分各組分含量為：caco3為200～1000ppm，bi2o3為200～1000ppm，co2o3為10000～20000ppm，nio為1000～10000ppm，且輔助成分中不包括sno2、tio2、cuo和nb2o5。

4、進一步地，輔助成分中co2o3與nio的重量比為10～15:1；輔助成分中caco3與bi2o3的重量比為1:5～5:1。

5、更進一步地，上述錳鋅鐵氧體材料中，所述主成分各組分摩爾比為：fe2o3：46mol％、mno：41.9mol％、zno：12.1mol％，按占所述主成分總重量計，所述輔助成分各組分含量為caco3：200ppm、bi2o3：600ppm；所述主成分各組分摩爾比為：fe2o3：47mol％、mno：39.4mol％、zno：13.6mol％，按占所述主成分總重量計，所述輔助成分各組分含量為caco3：200ppm、bi2o3：600ppm；所述主成分各組分摩爾比為：fe2o3：48mol％、mno：36.9mol％、zno：15.1mol％，按占所述主成分總重量計，所述輔助成分各組分含量為caco3：200ppm、bi2o3：600ppm；所述主成分各組分摩爾比為：fe2o3：49mol％、mno：34.4mol％、zno：16.6mol％，按占所述主成分總重量計，所述輔助成分各組分含量為caco3：200ppm、bi2o3：600ppm；所述主成分各組分摩爾比為：fe2o3：49mol％、mno：34.4mol％、zno：16.6mol％，按占所述主成分總重量計，所述輔助成分各組分含量為caco3：200ppm、bi2o3：600ppm、co2o3：10000ppm；或所述主成分各組分摩爾比為：fe2o3：49mol％、mno：34.4mol％、zno：16.6mol％，按占所述主成分總重量計，所述輔助成分各組分含量為caco3：200ppm、bi2o3：600ppm、co2o3：15000ppm，nio：1000ppm。

6、本發(fā)明的另一方面提供了一種上述錳鋅鐵氧體材料的制備方法，該方法包括：

7、步驟s1，將主成分按配比稱量得到第一原料并放入球磨罐中經(jīng)過第一球磨得到第一混合漿料；

8、步驟s2，將第一混合漿料進行預燒得到預燒料，其中預燒溫度為980～1035℃；

9、步驟s3，將預燒料與輔助成分按配比稱量后得到第二原料并經(jīng)過第二球磨得到第二混合漿料，將第二混合漿料經(jīng)過噴霧造粒得到鐵氧體顆粒；

10、步驟s4，將鐵氧體顆粒壓制成型得到毛坯，將毛坯進行燒結(jié)，得到錳鋅鐵氧體材料。

11、進一步地，第一混合漿料中的粉料粒徑為1～1.5μm，第二混合漿料中的粉料粒徑為1～1.5μm。

12、進一步地，步驟s2的預燒步驟在回轉(zhuǎn)爐中進行，回轉(zhuǎn)爐通過設置于其上的噴槍裝置進料；優(yōu)選地，進料速度為400～500kg/h。

13、進一步地，步驟s1的第一球磨為濕法球磨，采用鋼球作為研磨介質(zhì)，水作為分散介質(zhì)，其中鋼球、第一原料和水的重量比為(3～5):1:1；步驟s2的第二球磨為濕法球磨，采用鋼球作為研磨介質(zhì)，水作為分散介質(zhì)，其中鋼球、第二原料和水的重量比為(3～5):1:1。

14、進一步地，步驟s3的第二球磨步驟中，還包括添加粘結(jié)劑和分散劑；優(yōu)選地，粘結(jié)劑為pva，分散劑為檸檬酸；優(yōu)選地，按占預燒料的總重量計，粘結(jié)劑為7.5～12.5wt％，分散劑為1～5wt％。

15、更進一步地，步驟s4的燒結(jié)步驟在氮氣氣氛中，氧含量為3～21vol％的條件下進行，燒結(jié)溫度為1300～1400℃，燒結(jié)時間為4～10小時；優(yōu)選地，氧含量為3～5vol％，燒結(jié)時間為6～8小時；優(yōu)選地，燒結(jié)步驟的降溫階段在平衡氧分壓下進行。

16、應用本發(fā)明的技術方案，特定的主配方范圍和輔助成分范圍使得錳鋅鐵氧體材料具備高初始磁導率、高居里溫度以及高頻高阻抗，從而使其在1mhz～120mhz有很高的阻抗，在低頻段和高頻段有很好的濾波效果，同時較高的居里溫度使其能夠滿足更高的環(huán)境溫度要求。