【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電子材料，尤其是涉及一種高飽和磁通密度nicuzn材料及其制備方法。
技術介紹
1、隨著電子行業的快速發展，電子產品正朝著高速、高靈敏度、小型化和高頻化的方向邁進。在這一趨勢下，電子產品內部的功率電感也需相應進行小型化設計，以適應更為緊湊的空間布局。然而，小型化的功率電感在工作時需要承載更高的額定電流，這對其主要原料——鎳鋅鐵氧鐵材料的性能提出了更為苛刻的要求。現有的鎳鋅鐵氧鐵材料往往只能在高磁導率和高飽和磁通密度之間二選一，難以同時兼備這兩種關鍵的材料特性。這在一定程度上限制了小型化功率電感的性能提升，成為電子行業進一步發展的瓶頸。此外，現有技術中的nicuzn材料存在居里溫度和電阻率較低，從而導致穩定性較差的技術問題。因此，如何開發出一種能夠同時滿足高磁導率和高飽和磁通密度以及穩定性較高的nicuzn材料，成為當前亟待解決的問題。
技術實現思路
1、本申請的目的是克服上述技術問題，提供了一種高飽和磁通密度nicuzn材料及其制備方法。
2、本申請提供一種高飽和磁通密度nicuzn材料，所述高飽和磁通密度nicuzn材料包括主成分和添加劑，所述主成分包括fe2o350.5～53.0mol％、zno?21.5～23.5mol％，nio22.5～24.5mol％，cuo?0.5～1.3mol％，mn3o4?0.5～2.2mol％；
3、以主成分的重量為計算基準，所述添加劑包括：玻璃粉0.10～0.30wt％，滑石粉0.01～0.10％，二氧化鈦0.0
4、通過采用上述技術方案，本申請通過精確調配主成分與添加劑的比例，旨在顯著提升nicuzn材料的多項關鍵性能，包括初始磁導率、飽和磁感應強度、電阻率以及居里溫度，從而有效解決現有技術面臨的挑戰。本申請通過優化主成分的配比，特別是fe2o3、zno、nio、cuo和mn3o4的精確調控，結合微量的玻璃粉、滑石粉、二氧化鈦、氧化釔以及氧化錫添加劑，能夠顯著提升材料的初始磁導率。高初始磁導率意味著材料在低磁場強度下就能迅速響應，達到較高的磁通密度，這對于高頻應用尤為重要。在高頻電路中，高初始磁導率能夠減少信號延遲，提高信號處理速度和效率，從而滿足電子產品向高速度和高靈敏度發展的需求。此外，本申請中的玻璃粉和氧化釔的適當添加，它們共同作用于材料的微觀結構，促進晶粒生長，形成更加致密的晶格結構，從而在不犧牲其他性能的前提下，大幅度提升材料的飽和磁感應強度。高飽和磁感應強度允許材料在高強度磁場下仍能保持良好的磁性能，這對于承載更高額定電流的小型化功率電感至關重要，確保了材料在高電流密度下的穩定性和可靠性。在高頻應用中，材料的高電阻率能夠有效減少渦流損耗，提高能量轉換效率。本申請通過引入微量的玻璃粉和氧化釔，不僅優化了材料的微觀結構，還增加了材料的電阻率，減少了高頻下的能量損耗，從而提升了電子元件的能效和工作壽命。居里溫度是材料從鐵磁性轉變為順磁性的臨界溫度。通過本申請的技術方案，能夠顯著提高材料的居里溫度，這主要得益于氧化釔的添加，它能夠增強材料的熱穩定性，確保材料在高溫環境下仍能保持其磁性能，從而拓寬了材料的應用范圍，特別是在高溫環境下的電子設備和系統中，如汽車電子、工業加熱設備等。綜上所述，本申請的技術方案通過精確控制主成分和添加劑的比例，不僅解決了高磁導率與高飽和磁通密度之間的性能平衡難題，還提升了材料的電阻率和居里溫度，為高頻、高功率應用提供了理想的材料解決方案。這一創新不僅優化了材料的性能，還提高了電子產品的能效和可靠性，為電子行業向更高性能、更小型化方向的發展提供了強有力的技術支撐。
5、可選的，所述fe2o3和所述zno的重量比為2.2～2.4：1。
6、通過采用上述技術方案，采用2.2～2.4：1的fe2o3與zno重量比，能夠顯著優化材料的磁性能。具體而言，這一配比既保證了材料具有足夠的磁導率，以減少高頻損耗，提高信號傳輸效率，又能確保材料擁有較高的飽和磁通密度，使其在高電流密度下仍能保持良好的磁性能，從而提高了材料在高頻、高功率應用中的效能。此外，這一優化配比還有助于改善材料的熱穩定性和機械強度，確保材料在復雜環境下的穩定性和可靠性，為電子產品的高性能和小型化設計提供了強有力的技術支撐。綜上所述，通過精確控制fe2o3與zno的重量比，本申請的技術方案不僅解決了材料在高磁導率與高飽和磁通密度之間的性能平衡難題，還提升了材料的綜合性能，為高頻、高功率應用提供了理想的材料解決方案，推動了電子行業向更高性能、更小型化方向的發展。
7、可選的，所述fe2o3和所述zno的重量比為2.3：1。
8、可選的，以主成分的重量為計算基準，所述添加劑包括：玻璃粉0.20wt％，滑石粉0.05％，二氧化鈦0.08wt％，氧化釔0.04wt％，氧化錫0.08wt％。
9、通過采用上述技術方案，通過精確設定添加劑玻璃粉、滑石粉、二氧化鈦、氧化釔以及氧化錫的含量，本申請旨在解決傳統nicuzn材料在高頻、高功率應用中面臨的性能瓶頸，特別是針對材料的磁性能、熱穩定性和加工性能等方面進行優化。在高頻、高功率應用中，nicuzn材料需要同時具備高磁導率、高飽和磁通密度以及良好的熱穩定性和加工性能。然而，傳統材料在這些性能之間往往存在權衡，難以同時達到最優。例如，高磁導率可能伴隨著較低的飽和磁通密度，或者材料的熱穩定性不足以應對高功率應用中的溫度變化。此外，加工性能的不足也可能限制材料的廣泛應用。玻璃粉、滑石粉、二氧化鈦、氧化釔以及氧化錫的添加能夠改善材料的微觀結構，促進晶粒細化，從而提高材料的磁導率和飽和磁通密度。特別是在高頻應用中，優化的磁性能能夠減少信號延遲，提高能量轉換效率。綜上所述，通過設定玻璃粉、滑石粉、二氧化鈦、氧化釔以及氧化錫的含量，本申請的技術方案不僅解決了高頻、高功率應用中材料性能的瓶頸問題，還顯著提升了材料的綜合性能，為電子元器件的小型化、高性能化和高能效化提供了強有力的技術支撐，推動了電子行業向更高性能、更小型化方向的發展。
10、第二方面，本申請提供一種高飽和磁通密度nicuzn材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
11、按照所述配方比例混合主成分和添加劑，進行濕法砂磨混合，制得混料，對混料進行預燒處理，再依次進行二次砂磨處理，制得料漿，將料漿噴霧造粒和成型后，進行燒結處理，制得所述高飽和磁通密度nicuzn材料。
12、通過采用上述技術方案，本申請的高飽和磁通密度nicuzn材料不僅展現了優異的磁性能，包括高磁導率和高飽和磁通密度，還具備良好的熱穩定性和加工性能，滿足了高頻、高功率應用領域對材料性能的嚴苛要求。此外，整個制備過程的優化還有效提高了材料的一致性和成品率，降低了生產成本，為電子元器件的小型化、高性能化提供了有力支持，推動了電子行業向更高水平的發展。
13、可選的，所述預燒處理溫度為950～1000℃本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高飽和磁通密度NiCuZn材料，其特征在于，所述高飽和磁通密度NiCuZn材料包括主成分和添加劑，所述主成分包括Fe2O3?50.5~53.0mol%、ZnO?21.5~23.5mol%，NiO?22.5~24.5mol%，CuO?0.5~1.3mol%，Mn3O4?0.5~2.2mol%；
2.根據權利要求1所述的高飽和磁通密度NiCuZn材料，其特征在于，所述Fe2O3和所述ZnO的重量比為2.2~2.4：1。
3.根據權利要求2所述的高飽和磁通密度NiCuZn材料，其特征在于，所述Fe2O3和所述ZnO的重量比為2.3：1。
4.根據權利要求1所述的高飽和磁通密度NiCuZn材料，其特征在于，以主成分的重量為計算基準，所述添加劑包括：玻璃粉0.20wt%，滑石粉0.05%，二氧化鈦0.08wt%，氧化釔0.04wt%，氧化錫0.08wt%。
5.一種權利要求1~4任一項所述的高飽和磁通密度NiCuZn材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
6.根據權利要求5所述的高飽和磁通密度NiCuZn材
7.根據權利要求6所述的高飽和磁通密度NiCuZn材料的制備方法，其特征在于，所述預燒處理溫度為980℃。
8.根據權利要求5所述的高飽和磁通密度NiCuZn材料的制備方法，其特征在于，所述料漿固含量為60~66%，料漿粘度為200~300mPa·s，粒徑D50=0.5±0.1μm。
9.根據權利要求5所述的高飽和磁通密度NiCuZn材料的制備方法，其特征在于，所述燒結處理溫度為1200~1300℃。
10.根據權利要求9所述的高飽和磁通密度NiCuZn材料的制備方法，其特征在于，所述燒結處理溫度為1250℃。
...【技術特征摘要】
1.一種高飽和磁通密度nicuzn材料，其特征在于，所述高飽和磁通密度nicuzn材料包括主成分和添加劑，所述主成分包括fe2o3?50.5~53.0mol%、zno?21.5~23.5mol%，nio?22.5~24.5mol%，cuo?0.5~1.3mol%，mn3o4?0.5~2.2mol%；
2.根據權利要求1所述的高飽和磁通密度nicuzn材料，其特征在于，所述fe2o3和所述zno的重量比為2.2~2.4：1。
3.根據權利要求2所述的高飽和磁通密度nicuzn材料，其特征在于，所述fe2o3和所述zno的重量比為2.3：1。
4.根據權利要求1所述的高飽和磁通密度nicuzn材料，其特征在于，以主成分的重量為計算基準，所述添加劑包括：玻璃粉0.20wt%，滑石粉0.05%，二氧化鈦0.08wt%，氧化釔0.04wt%，氧化錫0.08wt%。
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳旭彬，陳詩煌，
申請(專利權)人：中山市東晨磁性電子制品有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。