【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及錳鋅鐵氧體，具體為高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料及制備方法。
技術介紹
1、目前電子技術的快速發展，對開關電源主變壓器用mnzn功率鐵氧體材料提出了高頻、寬溫、低功耗等越來越高的要求，開關電源因其體積小、質量輕、效率高的特點，逐漸取代了傳統線性電源并被應用于各個領域，從民用的通訊數碼設備，到工業生產乃至軍事領域的電子設備等，是現代電子設備中不可或缺的部分。現代電子科學技術的飛速發展，迫使開關電源向著小型化、集成化、輕量化方向演變。在開關電源中，磁性材料元件的重量與體積很大，幾乎占據整個開關電源電路重量與體積的30％。縮小磁性材料元件的體積與重量，相當于縮小開關電源的體積與重量，有利于開關電源的小型化與輕量化。
2、由變壓器的工作原理可知，輸出電壓v＝kfbmaen，其中k是波形因子，f是開關電源的工作頻率，bm是磁感應強度，ae是磁心的有效面積，n是線圈匝數。由該公式可知，在相同的輸出電壓下，提高工作頻率，可以減小開關電源的體積，從而有利于器件的小型化、輕量化。然而，對于鐵氧體磁心而言，提高工作頻率往往會導致磁心損耗增加，根據磁芯的損耗公式：pl＝kh*b3*f+ke*b2*f2+pr，其中pl是磁芯總損耗，kh是磁滯損耗系數，ke是渦流損耗系數，b是應用的磁場，f是應用的頻率，pr是剩余損耗，剩余損耗在300khz條件下由于其值仍然較小，可以忽略不計。磁心損耗隨工作頻率的增加呈指數增加，高的磁心損耗會降低開關電源的效率，嚴重的情況會導致電子元器件發熱甚至燒毀；除了工作頻率，器件的工作溫度也會影響磁心
3、目前報道的高頻寬溫低功耗材料，使用條件一般在100khz以下或者在500khz以上，公開號為cn102161585b的中國專利公開了高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體及其制備方法，其測試場景為100khz，200mt，頻率較低且整體損耗偏高；公開號為cn108863339a的中國專利公開了一種應用于高頻大磁場變壓器上的寬溫低損耗mnzn鐵氧體材料，其測試場景為500khz，70mt，雖然其損耗較低，但是其磁導率以及應用的磁場較低，因此，急需高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料來解決上述問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料及制備方法，應用于300khz，100mt，同時具備了高頻與大磁場的應用，且損耗特性、溫度特性優秀，解決了上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料，包括主料及輔料，所述主料包括如下摩爾百分比計算的原料：53-55mol％的fe2o3、9-10mol％的zno，其余為mno；輔料包括如下百萬分比計算的原料：3500-5000ppm的co3o4、500-2000ppm的sno2、300-800ppm的caco3、20-100ppm的sio2、500-2000ppm的tio2及200-500ppm的nb2o5。
4、根據本專利技術的另一個方面，提供了高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料的制備方法，用于制備如上述的高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料，包括如下步驟：
5、s1、配料：按上述配比稱取主料和輔料后，在主料中加入去離子水進行一次砂磨，噴霧干燥后得噴物料；
6、s2、預燒：對噴物料進行預燒，得到預燒料；
7、s3、二次砂磨：在預燒料中加入輔料后，加去離子水進行二次砂磨，得二次砂磨料；
8、s4、噴霧造粒和成型：對二次砂磨料進行噴霧造粒后成型，得到環毛坯；
9、s5、燒結：對環毛坯進行燒結，即得高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料。
10、優選的，所述s2中，預燒溫度為800-950℃，預燒時間為2-5小時。
11、優選的，所述s3中，二次砂磨料的時間為30-90min，粒度分布控制在d50:1.0-1.6um。
12、優選的，所述s5中，燒結溫度變化曲線為：以2-4℃/min的升溫速度從室溫升至400-600℃，保溫2-4h；以2-5℃/min的升溫速度繼續升溫至900-1100℃；以1-3℃/min的升溫速度繼續升溫至1220-1260℃。
13、優選的，所述s5中，在1220-1260℃保溫4-8h，氣氛氧含量控制在3％-5％；保溫結束后以2-5℃/min的速度冷卻至室溫。
14、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
15、本專利技術制備的高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體，在300khz，100mt，25至140℃的寬溫范圍內，功耗小于300kw/m3，25℃功耗為190kw/m3，140℃功耗為277kw/m3，在25至140℃的溫度區域的功率損失的最大值與最小值之差在100kw/m3以下，且磁導率＞3000，bs＞530，可應用于300khz，100mt，同時具備高頻與大磁場的應用，且損耗特性、溫度特性優秀。
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1.高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料，包括主料及輔料，其特征在于，所述主料包括如下摩爾百分比計算的原料：53-55mol％的Fe2O3、9-10mol％的ZnO，其余為MnO；
2.高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料的制備方法，用于制備如權利要求1所述的高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，所述S2中，預燒溫度為800-950℃，預燒時間為2-5小時。
4.根據權利要求3所述的高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，所述S3中，二次砂磨料的時間為30-90min，粒度分布控制在D50:1.0-1.6um。
5.根據權利要求4所述的高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，所述S5中，燒結溫度變化曲線為：以2-4℃/min的升溫速度從室溫升至400-600℃，保溫2-4h；以2-5℃/min的升溫速度繼續升溫至900-1100℃；以1-3℃/min的升溫速度繼續升溫至1220-1260℃。
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...【技術特征摘要】
1.高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料，包括主料及輔料，其特征在于，所述主料包括如下摩爾百分比計算的原料：53-55mol％的fe2o3、9-10mol％的zno，其余為mno；
2.高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料的制備方法，用于制備如權利要求1所述的高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，所述s2中，預燒溫度為800-950℃，預燒時間為2-5小時。
4.根據權利要求3所述的高頻寬溫低功耗軟磁錳鋅鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，所述s3中，二次砂磨料的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃浪，王修煒，蔣濤，陳小林，趙光，
申請(專利權)人：馬鞍山新康達磁業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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