高阻抗宽频软磁铁氧体材料、磁环及其制备工艺.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010270862.8

申请日:

2010.09.01

公开号:

CN101968983A

公开日:

2011.02.09

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01F 1/34申请日:20100901|||公开

IPC分类号:

H01F1/34; H01F27/24; H01F41/02; C04B35/26; C04B35/622

主分类号:

H01F1/34

申请人:

四川省德阳博益磁性材料有限公司

发明人:

张志宏; 李想

地址:

618100 四川省中江县工业集中区莹华路1号

优先权:

专利代理机构:

成都蓉信三星专利事务所 51106

代理人:

刘克勤

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内容摘要

本发明公开一种高阻抗宽频软磁铁氧体材料、磁环及其制备工艺。所述高阻抗宽频软磁铁氧体材料,是用重量比为Fe2O3 63~65、NiO 8~10、ZnO 21.5~23、CuO 3~5、Co2O3 0.5~1.0的原料制成;用该材料及其工艺制成的高阻抗宽频电感器磁环,其技术性能达到或超过了日本TDK公司同类产品的水平,经测试,低频端(10MHz)阻抗≥100Ω,与日本TDK公司产品相当;高频端(500MHz)阻超过300Ω,且从150MHz起,阻抗就大于日本TDK公司产品。

权利要求书

1: 一种高阻抗宽频软磁铁氧体材料, 用如下重量比的原料制成 : Fe2O3 63 ~ 65 ; NiO 8 ~ 10 ; ZnO 21.5 ~ 23 ; CuO 3 ~ 5 ; Co2O3 0.5 ~ 1.0。
2: 一种高阻抗宽频电感器磁环, 其特征在于 : 用权利要求 1 所述软磁铁氧体材料制成。
3: 根据权利要求 2 所述的高阻抗宽频电感器磁环, 其特征在于 : 所述电感器磁环是滤 波器磁环或变压器磁环。
4: 权利要求 3 所述高阻抗宽频电感器磁环的制备工艺, 其特征在于 : 该制备工艺包括 如下步骤 : 1). 按配方称取各原料, 加入球磨罐混合球磨, 工艺条件按重量比钢球∶原料∶去离子 水= 3 ∶ 1 ∶ 1 控制, 球磨时间 4 ~ 7 小时, 出料后烘干 ; 2). 将粉料在 950 ~ 1050℃温度下预烧 4 ~ 5 小时 ; 3). 将预烧后的粉料再次加入球磨罐球磨, 工艺条件按重量比钢球∶原料∶去离子水 = 3 ∶ 1 ∶ 0.7 ~ 0.9 控制, 球磨时间 18 ~ 20 小时, 出料后烘干 ; 4). 将粉料按传统陶瓷工艺制成电感器磁环, 在空气中烧结 5 ~ 6 小时, 烧结温度控制 在 1060 ~ 1100℃范围内。

说明书


高阻抗宽频软磁铁氧体材料、 磁环及其制备工艺

    技术领域 本发明涉及软磁铁氧体材料, 具体涉及一种高阻抗宽频软磁铁氧体材料、 磁环及 其制备工艺。
     背景技术 软磁铁氧体材料以其优越的电磁性能在电子、 通信等领域应用广泛, 可以根据器 件的用途, 通过调整软磁铁氧体材料的配方和制备工艺来满足器件的特殊性能要求。 例如, 网络滤波器、 变压器要求磁环材料的频率范围宽、 阻抗大, 目前, 世界公认日本 TDK 公司生 产的软磁铁氧体材料性能最好, 其频率范围为 10-500MHz, 低频端 (10MHz) 阻抗≥ 100Ω, 高 频端 (500MHz) 阻抗近 300Ω。 但该公司只是出口产品, 技术对外保密, 我国进口价超过 6 万 元人民币 / 吨, 价格昂贵, 尽管有不少国内企业在自主研发这种材料, 但性能始终达不到日 本 TDK 的水平, 主要是低频段的阻抗太低, 10MHz 的阻抗总是小于 100Ω, 使应用受到了极大 限制。
     发明内容 本发明的目的, 是自主研发一种技术性能可与日本 TDK 公司媲美的软磁铁氧体材 料, 以及用这种材料制造的磁环和该磁环的制备工艺, 从而替代进口, 降低国产网络滤波 器、 变压器的成本。
     本发明的技术解决方案是 :
     一种高阻抗宽频软磁铁氧体材料, 用如下重量比的原料制成 :
     Fe2O3 63 ~ 65 ; NiO 8 ~ 10 ; ZnO 22 ~ 24 ;
     CuO 3 ~ 5 ; Co2O3 0.5 ~ 1.0。
     一种高阻抗宽频电感器磁环, 用上述软磁铁氧体材料制成。
     所述电感器磁环是滤波器磁环或变压器磁环。
     上述高阻抗宽频电感器磁环的制备工艺, 包括步骤 :
     1). 按配方称取各原料, 加入球磨罐混合球磨, 工艺条件按重量比钢球∶原料∶去 离子水= 3 ∶ 1 ∶ 1 控制, 球磨时间 4 ~ 7 小时, 出料后烘干 ;
     2). 将粉料在 950 ~ 1050℃温度下预烧 4 ~ 5 小时 ;
     3). 将预烧后的粉料再次加入球磨罐球磨, 工艺条件按重量比钢球∶原料∶去离 子水= 3 ∶ 1 ∶ 0.7 ~ 0.9 控制, 球磨时间 18 ~ 20 小时, 出料后烘干 ;
     4). 将粉料按传统陶瓷工艺制成电感器磁环, 在空气中烧结 5-6 小时, 烧结温度控 制在 1060 ~ 1100℃范围内。
     本发明的技术效果 :
     通过采用上述配方和工艺制得的电感器磁环, 其技术性能达到或超过了日本 TDK 公司同类产品的水平, 其技术关键是加入了掺杂剂 Co2O3, 提高了材料的阻抗特性。经测试, 低频端 (10MHz) 阻抗≥ 100Ω, 与日本 TDK 公司产品相当 ; 高频端 (500MHz) 阻超过 300Ω,
     且从 150MHz 起, 阻抗就大于日本 TDK 公司产品。请见下表 1 本产品与日本 TDK 公司产品的 频率阻抗特性对比曲线。
     表1
     4
     本。 几何尺寸 Φ2.54×1.27×1.27 Φ2.54×1.27×1.27 10 100 108 30 149 163 60 188 200 100 218 221 150 239 234 200 253 242 350 283 263 500 314 288CN 101968983 A附图说明说明本产品的市场销售价低于 5 万元人民币 / 吨, 可替代进口, 降低国产电感器的成5厂商 本申请磁材 日本 TDK 磁材编号 1 2书3/4 页CN 101968983 A
     说明书4/4 页图 1 是本发明产品与日本 TDK 公司产品的 Z/f 阻抗频率特性对比曲线图。 具体实施方式
     本产品 ( 滤波器磁环或变压器磁环 ) 的制备步骤是 :
     一、 配料
     按如下重量配比配料
     Fe2O3 NiO ZnO CuO Co2O3 实例 1 63 8 21.5 3 0.5 实例 2 64 9 22.3 3.5 0.7 实例 3 65 10 21.7 4 0.8 实例 4 64 8.5 22.6 4.5 0.9 实例 5 63 9.5 23 5 1.0
     二、 球磨和预烧磁粉
     将上述实例的原料送入球磨罐, 混合球磨, 工艺条件按重量比钢球∶原料∶去离 子水= 3 ∶ 1 ∶ 1 控制, 球磨时间 5 ~ 6 小时, 出料后烘干。
     将粉料在 1000℃左右温度下预烧 4 ~ 5 小时。 将预烧后的粉料再次加入球磨罐球磨, 工艺条件按重量比钢球∶原料∶去离子水 = 3 ∶ 1 ∶ 0.7 ~ 0.9 控制, 球磨时间 19 ~ 20 小时, 出料后烘干。
     三、 烧结磁环
     将粉料按传统陶瓷工艺制成电感器磁环, 在空气中烧结 5 ~ 6 小时, 烧结温度控制 在 1060 ~ 1100℃范围内。
    

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资源描述

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1、10申请公布号CN101968983A43申请公布日20110209CN101968983ACN101968983A21申请号201010270862822申请日20100901H01F1/34200601H01F27/24200601H01F41/02200601C04B35/26200601C04B35/62220060171申请人四川省德阳博益磁性材料有限公司地址618100四川省中江县工业集中区莹华路1号72发明人张志宏李想74专利代理机构成都蓉信三星专利事务所51106代理人刘克勤54发明名称高阻抗宽频软磁铁氧体材料、磁环及其制备工艺57摘要本发明公开一种高阻抗宽频软磁铁氧体材料、磁。

2、环及其制备工艺。所述高阻抗宽频软磁铁氧体材料,是用重量比为FE2O36365、NIO810、ZNO21523、CUO35、CO2O30510的原料制成;用该材料及其工艺制成的高阻抗宽频电感器磁环,其技术性能达到或超过了日本TDK公司同类产品的水平,经测试,低频端10MHZ阻抗100,与日本TDK公司产品相当;高频端500MHZ阻超过300,且从150MHZ起,阻抗就大于日本TDK公司产品。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页CN101968983A1/1页21一种高阻抗宽频软磁铁氧体材料,用如下重量比的原料制成FE2O36365;NIO。

3、810;ZNO21523;CUO35;CO2O30510。2一种高阻抗宽频电感器磁环,其特征在于用权利要求1所述软磁铁氧体材料制成。3根据权利要求2所述的高阻抗宽频电感器磁环,其特征在于所述电感器磁环是滤波器磁环或变压器磁环。4权利要求3所述高阻抗宽频电感器磁环的制备工艺,其特征在于该制备工艺包括如下步骤1按配方称取各原料,加入球磨罐混合球磨,工艺条件按重量比钢球原料去离子水311控制,球磨时间47小时,出料后烘干;2将粉料在9501050温度下预烧45小时;3将预烧后的粉料再次加入球磨罐球磨,工艺条件按重量比钢球原料去离子水310709控制,球磨时间1820小时,出料后烘干;4将粉料按传统陶。

4、瓷工艺制成电感器磁环,在空气中烧结56小时,烧结温度控制在10601100范围内。权利要求书CN101968983A1/4页3高阻抗宽频软磁铁氧体材料、磁环及其制备工艺技术领域0001本发明涉及软磁铁氧体材料,具体涉及一种高阻抗宽频软磁铁氧体材料、磁环及其制备工艺。背景技术0002软磁铁氧体材料以其优越的电磁性能在电子、通信等领域应用广泛,可以根据器件的用途,通过调整软磁铁氧体材料的配方和制备工艺来满足器件的特殊性能要求。例如,网络滤波器、变压器要求磁环材料的频率范围宽、阻抗大,目前,世界公认日本TDK公司生产的软磁铁氧体材料性能最好,其频率范围为10500MHZ,低频端10MHZ阻抗100,。

5、高频端500MHZ阻抗近300。但该公司只是出口产品,技术对外保密,我国进口价超过6万元人民币/吨,价格昂贵,尽管有不少国内企业在自主研发这种材料,但性能始终达不到日本TDK的水平,主要是低频段的阻抗太低,10MHZ的阻抗总是小于100,使应用受到了极大限制。发明内容0003本发明的目的,是自主研发一种技术性能可与日本TDK公司媲美的软磁铁氧体材料,以及用这种材料制造的磁环和该磁环的制备工艺,从而替代进口,降低国产网络滤波器、变压器的成本。0004本发明的技术解决方案是0005一种高阻抗宽频软磁铁氧体材料,用如下重量比的原料制成0006FE2O36365;NIO810;ZNO2224;0007。

6、CUO35;CO2O30510。0008一种高阻抗宽频电感器磁环,用上述软磁铁氧体材料制成。0009所述电感器磁环是滤波器磁环或变压器磁环。0010上述高阻抗宽频电感器磁环的制备工艺,包括步骤00111按配方称取各原料,加入球磨罐混合球磨,工艺条件按重量比钢球原料去离子水311控制,球磨时间47小时,出料后烘干;00122将粉料在9501050温度下预烧45小时;00133将预烧后的粉料再次加入球磨罐球磨,工艺条件按重量比钢球原料去离子水310709控制,球磨时间1820小时,出料后烘干;00144将粉料按传统陶瓷工艺制成电感器磁环,在空气中烧结56小时,烧结温度控制在10601100范围内。。

7、0015本发明的技术效果0016通过采用上述配方和工艺制得的电感器磁环,其技术性能达到或超过了日本TDK公司同类产品的水平,其技术关键是加入了掺杂剂CO2O3,提高了材料的阻抗特性。经测试,低频端10MHZ阻抗100,与日本TDK公司产品相当;高频端500MHZ阻超过300,说明书CN101968983A2/4页4且从150MHZ起,阻抗就大于日本TDK公司产品。请见下表1本产品与日本TDK公司产品的频率阻抗特性对比曲线。0017表10018说明书CN101968983A3/4页5厂商编号几何尺寸103060100150200350500本申请磁材12541271271001491882182。

8、39253283314日本TDK磁材22541271271081632002212342422632880019本产品的市场销售价低于5万元人民币/吨,可替代进口,降低国产电感器的成本。附图说明说明书CN101968983A4/4页60020图1是本发明产品与日本TDK公司产品的Z/F阻抗频率特性对比曲线图。具体实施方式0021本产品滤波器磁环或变压器磁环的制备步骤是0022一、配料0023按如下重量配比配料0024FE2O3NIOZNOCUOCO2O3实例1638215305实例26492233507实例36510217408实例464852264509实例56395235100025二、球磨和预烧磁粉0026将上述实例的原料送入球磨罐,混合球磨,工艺条件按重量比钢球原料去离子水311控制,球磨时间56小时,出料后烘干。0027将粉料在1000左右温度下预烧45小时。0028将预烧后的粉料再次加入球磨罐球磨,工艺条件按重量比钢球原料去离子水310709控制,球磨时间1920小时,出料后烘干。0029三、烧结磁环0030将粉料按传统陶瓷工艺制成电感器磁环,在空气中烧结56小时,烧结温度控制在10601100范围内。说明书CN101968983A1/1页7图1说明书附图。

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