一种高磁导率 MnZn 铁氧体材料的烧结方法 技术领域 本发明涉及 MnZn 铁氧体材料的烧结技术,具体地,涉及一种高磁导率 MnZn 铁 氧体材料及其烧结方法。
背景技术 目前,随着电子技术的发展,电子产品、整机等都在往小型化、绿色化得方向 发展,对高磁导率材料的要求也越来越高 ;例如,对电感参数的要求相同的变压器,磁 性材料的磁导率越高时,变压器的体积可以越小。 可见,在电子技术领域,高磁导率的 磁性材料的应用和需求较广泛。
在现有技术中,如图 1 所示,在 MnZn 铁氧体材料的烧结方法中,以 50-300℃ / h 的升温速度进行升温,在 1300-1450 ℃的高温区,恒温保持 3-8 小时后,进入降温阶 段。
按 照 上 述 烧 结 方 法, 所 得 MnZn 铁 氧 体 材 料 的 初 始 磁 导 率 较 低, 通 常 在 9000-11000H/m。 但是,为了迎合电子技术的发展趋势,需要进一步提高 MnZn 铁氧体 材料的初始磁导率,以进一步缩小电子产品和整机的体积。
发明内容 本发明的目的在于,针对上述问题,提出一种高磁导率 MnZn 铁氧体材料的烧 结方法,以实现磁导率高的优点。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是 :一种高磁导率 MnZn 铁氧体材料 的烧结方法,包括如下步骤 :a、以 50-300℃ /h 的升温速度,对 MnZn 铁氧体材料进行加 热,当所述 MnZn 铁氧体材料的温度升至 1300-1450℃时,进行一次恒温保温 ;b、一次 恒温保温 2-4h 后,对所述 MnZn 铁氧体材料进行降温,当所述 MnZn 铁氧体材料的温度 降至 1150-1300℃时,进行二次恒温保温 ;c、二次恒温保温 10-60min 后,对所述 MnZn 铁氧体材料进行升温,当所述 MnZn 铁氧体材料的温度升至 1300-1450℃时,进行三次恒 温保温 ;d、三次恒温保温 1-4h 后,对所述 MnZn 铁氧体材料进行降温处理。
进一步地,在步骤 c 中,所述三次恒温保温的温度比一次恒温保温的温度高 0-100℃。
进一步地,当频率为 10KHz 时,由上述烧结方法所得 MnZn 铁氧体材料的初始 磁导率至少为 15000H/m。
优选地,所述 MnZn 铁氧体材料的初始磁导率为 18000-28000H/m。
本发明各实施例的高磁导率 MnZn 铁氧体材料及其烧结方法,其中,该方法包 括如下步骤 :以 50-300℃ /h 的升温速度,对 MnZn 铁氧体材料进行加热,当 MnZn 铁氧 体材料的温度升至 1300-1450℃时,进行一次恒温保温 2-4h 后,对 MnZn 铁氧体材料进行 降温,当 MnZn 铁氧体材料的温度降至 1150-1300℃时,进行二次恒温保温 10-60min 后, 对 MnZn 铁氧体材料进行升温,当 MnZn 铁氧体材料的温度升至 1300-1450℃时,进行三
次恒温保温 1-4h 后,对 MnZn 铁氧体材料进行降温处理 ;由于在升温后,采用三段恒温 保温,三段恒温保温后,再进行降温处理 ;也就是说,通过烧结工艺曲线的改进,特别 是在高温区采用二段式保温的方式,可以达到匀化、并增大 MnZn 铁氧体材料内部晶粒 的效果,有利于提高 MnZn 铁氧体材料的磁导率 ;并且,在此过程中,烧结气氛中的氧 含量可以根据平衡氧分压理论进行调整 ;从而可以克服现有技术中磁导率低的缺陷,以 实现磁导率高的优点。 这里,氧分压理论为常规处理,可以按氧分压公式计算得到 ;氧 分压公式为 :LogPO2 = -C1/(T+273.15)+C2,其中 :T 为烧结温度 ;C1、 C2 为烧结常 数。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中 变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。 本发明的目的和其他优点可通过在所写的 说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的 实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。 在附图中 : 图 1 为根据现有技术中高磁导率 MnZn 铁氧体材料的烧结方法的烧结曲线示意 图 2 为根据本发明高磁导率 MnZn 铁氧体材料的烧结方法的烧结曲线示意图。图;
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选 实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
高磁导率 MnZn 铁氧体材料的烧结方法实施例
实施例一
根据本发明实施例,提供了一种高磁导率 MnZn 铁氧体材料的烧结方法。 在本 实施例中,高磁导率 MnZn 铁氧体材料的烧结方法包括如下步骤 :
步骤 101 :以 100℃ /h 的升温速率,对 MnZn 铁氧体材料进行加热,当 MnZn 铁 氧体材料的温度升至 1300℃时,进行一次恒温保温 ;
步骤 102 :一次恒温保温 4h 后,对 MnZn 铁氧体材料进行降温,当 MnZn 铁氧 体材料的温度降至 1150℃时,进行二次恒温保温 ;
步骤 103 :二次恒温保温 60min 后,对 MnZn 铁氧体材料进行升温,当 MnZn 铁 氧体材料的温度升至 1400℃时,进行三次恒温保温 ;
步骤 104 :三次恒温保温 1h 后,对 MnZn 铁氧体材料进行降温处理。
经上述步骤 101- 步骤 104,可以完成 MnZn 铁氧体材料的烧结。 其中,在步骤 103 中三次恒温保温的温度比步骤 101 中一次恒温保温的温度高 100℃。
实施例二
与上述实施例不同的是,在本实施例中,高磁导率 MnZn 铁氧体材料的烧结方 法包括如下步骤 :步骤 101 :以 175℃ /h 的升温速率,对 MnZn 铁氧体材料进行加热,当 MnZn 铁 氧体材料的温度升至 1400℃时,进行一次恒温保温 ;
步骤 102 :一次恒温保温 3h 后,对 MnZn 铁氧体材料进行降温,当 MnZn 铁氧 体材料的温度降至 1225℃时,进行二次恒温保温 ;
步骤 103 :二次恒温保温 35min 后,对 MnZn 铁氧体材料进行升温,当 MnZn 铁 氧体材料的温度升至 1450℃时,进行三次恒温保温 ;
步骤 104 :三次恒温保温 2.5h 后,对 MnZn 铁氧体材料进行降温处理。
经上述步骤 101- 步骤 104,可以完成 MnZn 铁氧体材料的烧结。 其中,在步骤 103 中三次恒温保温的温度比步骤 101 中一次恒温保温的温度高 50℃。
实施例三
与上述实施例不同的是,在本实施例中,高磁导率 MnZn 铁氧体材料的烧结方 法包括如下步骤 :
步骤 101 :以 300℃ /h 的升温速率,对 MnZn 铁氧体材料进行加热,当 MnZn 铁 氧体材料的温度升至 1450℃时,进行一次恒温保温 ;
步骤 102 :一次恒温保温 2h 后,对 MnZn 铁氧体材料进行降温,当 MnZn 铁氧 体材料的温度降至 1300℃时,进行二次恒温保温 ;
步骤 103 :二次恒温保温 10min 后,对 MnZn 铁氧体材料进行升温,当 MnZn 铁 氧体材料的温度升至 1450℃时,进行三次恒温保温 ;
步骤 104 :三次恒温保温 4h 后,对 MnZn 铁氧体材料进行降温处理。
经上述步骤 101- 步骤 104,可以完成 MnZn 铁氧体材料的烧结。 其中,在步骤 103 中三次恒温保温的温度与步骤 101 中一次恒温保温的温度相同。
在上述实施例一至实施例三中,高磁导率 MnZn 铁氧体材料的烧结方法的烧结 曲线可参考图 2。
在上述实施例一至实施例三中,当频率为 10KHz 时,烧结所得 MnZn 铁氧体材 料的初始磁导率至少为 15000H/m ;优选地, MnZn 铁氧体材料的初始磁导率可以达到 18000-28000H/m。
另外,在上述实施例一至实施例三中,高磁导率 MnZn 铁氧体材料的主要组分 和摩尔百分比含量可以包括 :Fe2O3 :50-58mol% ;ZnO :17-30mol% ;MnO :余量。
进 一 步 地, 上 述 高 磁 导 率 MnZn 铁 氧 体 材 料 的 次 要 组 分 还 包 括 CaO、 SiO2、 Bi2O3、 MoO3、 Nb2O5 和 Co2O3, 其 中, 各 次 要 组 分 的 体 积 浓 度 分 别 为 :0 < CaO ≤ 1000 PPm ;0 ≤ SiO 2≤ 100 PPm ;0 < Bi 2O 3≤ 1000 PPm ;0 ≤ MoO 3≤ 1000 PPm ; 0≤Nb2O5≤300PPm ;0≤Co2O3≤500PPm。
综上所述,本发明各实施例的高磁导率 MnZn 铁氧体材料及其烧结方法,其 中,该方法包括如下步骤 :以 50-300 ℃ /h 的升温速度,对 MnZn 铁氧体材料进行加 热,当 MnZn 铁氧体材料的温度升至 1300-1450 ℃时,进行一次恒温保温 2-4h 后,对 MnZn 铁氧体材料进行降温,当 MnZn 铁氧体材料的温度降至 1150-1300℃时,进行二次 恒温保温 10-60min 后,对 MnZn 铁氧体材料进行升温,当 MnZn 铁氧体材料的温度升至 1300-1450℃时,进行三次恒温保温 1-4h 后,对 MnZn 铁氧体材料进行降温处理 ;通过在 高温区采用二段式保温的方式,可以达到匀化、并增大 MnZn 铁氧体材料内部晶粒,有利于提高 MnZn 铁氧体材料的磁导率 ;由该烧结方法烧结得到的 MnZn 铁氧体材料,在频 率为 10KHz 时,初始磁导率可以达到 18000-28000H/m ;并且,在此过程中,烧结气氛 中的氧含量可以根据平衡氧分压理论进行调整 ;从而可以克服现有技术中磁导率低的缺 陷,以实现磁导率高的优点。
最后应说明的是 :以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发 明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其 依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等 同替换。 凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包 含在本发明的保护范围之内。