一種高效抗電磁干擾錳鋅鐵氧體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及錳鋅鐵氧體材料領(lǐng)域，特別是涉及一種高效抗電磁干擾錳鋅鐵氧體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著家用電器、通信、計算機、電動工具等領(lǐng)域自動控制及電力電子系統(tǒng)等廣泛應(yīng)用，信息的產(chǎn)生、傳遞、接收、處理和儲存等都以電磁波為載體，這就使得電磁污染問題變得非常突出。同時電子設(shè)備內(nèi)部，隨著表面貼裝技術(shù)的發(fā)展，組裝密度的提高，相互干擾也已成為嚴重的問題。
[0003]而隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的快速發(fā)展，軟磁材料中的高磁導率錳鋅鐵氧體得到飛速發(fā)展，應(yīng)用范圍由原來的脈沖變壓器逐步擴大到電磁濾波器、扼流圈、感應(yīng)器等領(lǐng)域，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，其市場需求量逐年上升，產(chǎn)品種類也日益增多，成為磁性材料行業(yè)發(fā)展的一大亮點。所以開發(fā)具有抗電磁干擾的錳鋅鐵氧體材料，用以滿足電子行業(yè)發(fā)展的需求及應(yīng)用環(huán)境變化代表了市場未來發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種高效抗電磁干擾錳鋅鐵氧體及其制備方法，能夠解決當前科技環(huán)境下對錳鋅鐵氧體材料性能的要求。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種高效抗電磁干擾錳鋅鐵氧體，包括:主體體系和摻雜體系；所述主體體系和摻雜體系的質(zhì)量比為20?35:1 ;所述主體體系由如下組分構(gòu)成:精鐵礦粉45?47.5mol%、Μη304 26.5?33.5mol%，其余為 ZnO ;所述摻雜體系包括 CaO、Zr02、V205、Si02、P205, Na20、Bi203和 MgO。
[0006]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述Ca0、Zr02、V205、Si02、P205，Na20、Bi203和MgO的質(zhì)量比為 1 ?3:1 ?2:0.5 ?1.5:0.5 ?1.2:2 ?5:8 ?9:0.3 ?0.7:1 ?2.6。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:一種高效抗電磁干擾錳鋅鐵氧體及其制備方法，包括如下步驟:
(1)稱料:按配方稱取主體體系和摻雜體系的各組分備用；
(2)混合研磨:將步驟(1)中主體體系與水轉(zhuǎn)入球磨機內(nèi)研磨，制得漿液；
(3)干燥:將步驟(2)得到的漿液放入干燥箱中干燥；
(4)預(yù)燒:將步驟(3)中得到的物料放入程序燒結(jié)爐內(nèi)預(yù)燒；
(5)加入摻雜體系，二次研磨:將步驟(6)中預(yù)燒后物料與步驟(1)稱取的摻雜體系混合混勻，加入占物料總重量50%的水，攪拌形成混合液，再加入一定量分散劑溶液，攪拌混合成為漿料，進行二次研磨；
(6)二次干燥:將步驟(7)中研磨后的混合漿料放入干燥箱中干燥；
(7)干壓成型:將步驟(8)中得到物料放入模具，干壓成型；
(8)燒結(jié):將步驟(9)中得到的坯塊放入程序燒結(jié)爐內(nèi)，采用平衡氧分壓法燒結(jié)，制得高效抗電磁干擾錳鋅鐵氧體。
[0008]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(2)中，所述研磨工藝為:研磨速度1900?2000r/min,研磨時間30?40min，研磨過程中加入1.5%的PVA溶液分散劑。
[0009]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(3)中，所述干燥條件為在在100?150°C下，干燥7?8h。
[0010]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(4)中，所述預(yù)燒條件為預(yù)燒溫度800?1000°C，預(yù)燒時間3?5h，預(yù)燒后粉料振實密度1.2?1.5g/cm3。
[0011]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(5)中，所述研磨工藝為:研磨速度1500?1800r/min，研磨時間2?3h，研磨過程中加入1.5%的PVA溶液分散劑。
[0012]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(7)中，所述干壓操作條件為加入8%PVA，0.15%硬脂酸鋅，9?llMPa壓力下，干壓30?50分鐘。
[0013]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(8)中，所述燒結(jié)工藝條件為:氧氣含量為
0.10?0.25%，以100?200°C /min的速率從室溫升溫至1500?1800°C，恒溫保持30?40min，然后以30?50°C /min的速率從1800°C降溫至500°C，再關(guān)閉電源，隨爐冷卻至室溫。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種高效抗電磁干擾錳鋅鐵氧體及其制備方法，制備簡便，容易實現(xiàn)，其通過科學的配方設(shè)計和合理的燒結(jié)工藝，使所制備的錳鋅鐵氧體材料一方面具備優(yōu)異的飽和磁通密度和較低的功率損耗，另一方面可有效避免現(xiàn)用鎳鋅鐵氧體抗電磁材料含鎳、鎘、鈷等對環(huán)境造成污染的金屬元素，而且可降低成本，市場前景廣闊。
【具體實施方式】
[0015]下面對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0016]本發(fā)明實施例包括:
實施例1
一種高效抗電磁干擾錳鋅鐵氧體，其特征在于，包括:主體體系和摻雜體系；所述主體體系和摻雜體系的質(zhì)量比為35:1 ;所述主體體系由如下組分構(gòu)成:精鐵礦粉47.5mol%、Μη304 33.5mol%，其余為ZnO ;所述摻雜體系包括質(zhì)量比為3:2:1.5:1.2:5:9:0.7:2.6的CaO、Zr02、V205、Si02、P205, Na20、Bi203和 MgO。
[0017]上述高效抗電磁干擾錳鋅鐵氧體的制備方法，包括如下步驟:
(1)稱料:按配方稱取主體體系和摻雜體系的各組分備用；
(2)混合研磨:將步驟(1)中主體體系與水轉(zhuǎn)入球磨機內(nèi)研磨，以2000r/min研磨速度，研磨40min，研磨過程中加入1.5%的PVA溶液分散劑，制得漿液；
(3)干燥:將步驟(2)得到的漿液放入干燥箱中，在150°C下，干燥7?8h;
(4)預(yù)燒:將步驟(3)中得到的物料放入程序燒結(jié)爐內(nèi)，在1000°C下，預(yù)燒時間5h，預(yù)燒后粉料振實密度1.2?1.5g/cm3；
(5)加入摻雜體系，二次研磨:將步驟(6)中預(yù)燒后物料與步驟(1)稱取的摻雜體系混合混勻，加入占物料總重量50%的水，攪拌形成混合液，在1800r/min研磨速度下，研磨2?3h，研磨過程中加入1.5%的PVA溶液分散劑； (6)二次干燥:將步驟(7)中研磨后的混合漿料放入干燥箱中干燥；
(7)干壓成型:將步驟(8)中得到物料，加入8%PVA，0.15%硬脂酸鋅，在llMPa壓力下，干壓30?50分鐘干壓成型；
(8)燒結(jié):將步驟(9)中得到的坯塊放入程序燒結(jié)爐內(nèi)，氧氣含量為0.10?0.25%，以200°C /min的速率從室溫升溫至1800°C，恒溫保持40min，然后以30?5