一种高性能的尖晶石软磁铁氧体及其制备方法

本发明涉及软磁铁氧体材料加工，具体涉及一种高性能的尖晶石软磁铁氧体及其制备方法。

背景技术：

1、在磁性材料领域，mnzn、nizn、mgzn等各种软磁铁氧体材料是目前应用最广的元器件材料，在几乎所有的电子设备中，均含由软磁铁氧体组成的磁性器件，例如电子计算机，汽车电子，移动设备，电动汽车充电装置，电路板的电磁屏蔽，各种开关电源、电源适配器，近场通讯装置，无线充电设施等。还主要应用在各种电感器、变压器、滤波器等电子元器件中，其构成的器件广泛应用于现代电力及电子信息等领域。

2、铁氧体材料按晶体结构可主要分为三类，即尖晶石型、石榴石型、磁铅石型铁氧体，与石榴石型铁氧体和磁铅石型铁氧体相比较，尖晶石型铁氧体的晶体结构简单且其电磁性能易于在很大范围内进行调节。nizn铁氧体是一种正、反混合型尖晶石结构的复合铁氧体，nizn铁氧体作为使用量最大的尖晶石型铁氧体材料之一，其化学性质稳定、制备工艺条件易控制且具有高电阻率、高频损耗小、高机械硬度以及优异的宽频特性等优点而在各领域的电子元器件中占据很大比重。

3、随着电子信息社会的不断发展，人们特别关注新吸波材料和微波技术的发展。各种磁性材料被广泛应用于雷达吸波材料中。其中铁氧体表现出一种有趣的行为，从电磁波中吸收能量。在nizn铁氧体中替换一部分二价金属阳离子可以改善其电磁性能，也就调节了其吸波性能。目前将mg引入铁氧体中并对其吸波性能的研究较少。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明提供一种高性能的尖晶石软磁铁氧体及其制备方法，设计的znconimg软磁铁氧体对电磁波能量的衰减有很好的作用，且具有较大的有效吸收带宽和较低的反射损耗值。

2、为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

3、一种高性能的尖晶石软磁铁氧体，所述软磁铁氧体为尖晶石结构，且其化学通式为：zn0.35co0.05ni0.60-xmgxfe1.96o4，其中0≤x≤0.60。

4、所述高性能的尖晶石软磁铁氧体的制备方法包括以下步骤：

5、(1)以zno、co3o4、nio、mgo、fe2o3为主料，按照分子式比例称重配料；

6、(2)将上述主料混合，并加去离子水于球磨机中球磨处理，得混合浆料进行烘干并研磨成粉，得混合粉末；

7、(3)将上述混合粉末于马弗炉中进行预烧，后将预烧后的样品研磨成粉，得预烧粉末备用；

8、(4)将上述预烧粉末加入去离子水并采用球磨机进行球磨处理，后烘干研磨，得二次球磨粉末；

9、(5)将上述二次球磨粉末置于马弗炉中继续烧结，后冷却得znconimg软磁铁氧体粉末，将znconimg软磁铁氧体粉末混合粘接剂压制成圆环，得znconimg软磁铁氧体圆环。

10、优选的，所述步骤(2)和步骤(4)中去离子水的添加量为50-100ml。

11、优选的，所述步骤(2)和步骤(4)中球磨机球磨的转速为50-500r/min，且球磨的时间为1-20h。

12、优选的，所述步骤(3)中预烧的温度为750℃-1150℃，且设置每分钟升温速度为3℃-4℃，预烧的时间为0.5-6h。

13、优选的，所述步骤(5)中烧结温度为1130℃-1250℃，且设置每分钟升温速度为3℃-4℃，烧结的时间为0.5-5h。

14、优选的，所述步骤(4)中粘结剂为石蜡，且粘结剂的用量占圆环总量的20wt％。

15、本发明提供一种高性能的尖晶石软磁铁氧体及其制备方法，与现有技术相比优点在于：

16、本发明制备出的znconimg铁氧体材料在磁学及微波吸收领域具有较高的应用前景，其能够对电磁波能量的衰减有很好的作用，同时具有良好的磁性能，并具有较大的有效吸收带宽和较低的反射损耗值，且材料的制备工艺成本较低，操作难度较小，可作为磁性材料或吸波材料潜在候选材料。

技术特征：

1.一种高性能的尖晶石软磁铁氧体，其特征在于，所述软磁铁氧体为尖晶石结构，且其化学通式为：zn0.35co0.05ni0.60-xmgxfe1.96o4，其中0≤x≤0.60。

2.一种如权利要求1所述高性能的尖晶石软磁铁氧体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种高性能的尖晶石软磁铁氧体的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)和步骤(4)中去离子水的添加量为50-100ml。

4.根据权利要求2所述的一种高性能的尖晶石软磁铁氧体的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)和步骤(4)中球磨机球磨的转速为50-500r/min，且球磨的时间为1-20h。

5.根据权利要求2所述的一种高性能的尖晶石软磁铁氧体的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中预烧的温度为750℃-1150℃，且设置每分钟升温速度为3℃-4℃，预烧的时间为0.5-6h。

6.根据权利要求2所述的一种高性能的尖晶石软磁铁氧体的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中烧结温度为1130℃-1250℃，且设置每分钟升温速度为3℃-4℃，烧结的时间为0.5-5h。

7.根据权利要求2所述的一种高性能的尖晶石软磁铁氧体的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中粘结剂为石蜡，且粘结剂的用量占圆环总量的20wt％。

技术总结本发明提供一种高性能的尖晶石软磁铁氧体及其制备方法，涉及软磁铁氧体材料加工技术领域。所述高性能的尖晶石软磁铁氧体的化学式为Zn<subgt;0.35</subgt;Co<subgt;0.05</subgt;Ni<subgt;0.60‑x</subgt;Mg<subgt;x</subgt;Fe<subgt;1.96</subgt;O<subgt;4</subgt;，其中0≤x≤0.60，且软磁铁氧体的制备主要包括原料加水球磨、预烧、二次球磨、烧结等步骤。本发明克服了现有技术的不足，制备出的ZnCoNiMg铁氧体材料在磁学及微波吸收领域有应用前景，且制备工艺成本较低，操作难度较低，可作为磁性材料或吸波材料潜在候选材料。技术研发人员：杨玉杰,张英明,陈冬阳,陈丛亮,孟雨亭受保护的技术使用者：安徽大学技术研发日：技术公布日：2024/5/27