镍镁锌铜铁氧体及其制备方法和应用与流程

本发明涉及软磁铁氧体，特别是涉及一种镍镁锌铜铁氧体及其制备方法和应用。

背景技术：

1、软磁铁氧体磁性材料主要包括尖晶石型、石榴石型和磁铅石型的多晶以及单晶铁氧体材料，基于其电阻率高、损耗小，同时具有优异的介电性能和频率特性，是一类重要的磁性功能材料，在现代医疗、通讯、军事、智能电子、信息、光伏、储能、汽车电子等领域都具有广泛的应用。其中，尖晶石型软磁铁氧体磁性材料中，镍锌铁氧体材料由于具有宽频高磁导率的性能特点，成为在高频范围(1-100mhz)内广泛应用的软磁铁氧体材料。

2、然而，在传统技术中，具有宽频高磁导率的镍锌铁氧体材料，其配方中nio的含量往往大于15mol％，而市场镍原材料价格的居高不下，导致使用镍锌材料制作的镍锌铁氧体产品成本较高，市场竞争力下降。更重要的是，虽然镍锌铁氧体材料具有宽频高磁导率的性能优势，但是当磁导率大于900h/m时，居里温度通常达不到110℃，因而在使用过程中，传统的镍锌铁氧体材料无法满足汽车电子、网络通信、航空航天等领域对于高居里温度的要求。并且对于传统的镍锌铁氧体材料，难以在宽频高磁导率的基础上，同时实现高居里温度和高阻抗的性能效果。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种镍镁锌铜铁氧体及其制备方法和应用；所述镍镁锌铜铁氧体在保持宽频高磁导率的基础上，同时具有高居里温度和高阻抗，而且产品成本较低，能够满足磁性器件的市场需求。

2、一种镍镁锌铜铁氧体，包括：

3、主成分，以质量分数计，所述主成分包括66.95％-71.8％的fe2o3、15.6％-19.7％的zno、2.1％-4.2％的nio、2.1％-5.0％的mno、2.0％-4.9％的cuo以及1.82％-2.98％的mgo；

4、辅助添加剂，所述辅助添加剂包括caco3、bi2o3、moo3以及co2o3，其中，caco3的质量为所述主成分的质量的0.1％-0.3％，bi2o3的质量为所述主成分的质量的0.1％-0.4％、moo3的质量为所述主成分的质量的0.01％-0.39％，co2o3的质量为所述主成分的质量的0.01％-0.29％。

5、在其中一个实施例中，所述主成分包括68.2wt％-70.9wt％的fe2o3、16.1wt％-19.1wt％的zno、2.2wt％-3.5wt％的nio、2.7wt％-5.0wt％的mno、3.5wt％-4.9wt％的cuo以及1.95wt％-2.35wt％的mgo。

6、在其中一个实施例中，caco3的质量为所述主成分的质量的0.15％-0.3％；

7、及/或，bi2o3的质量为所述主成分的质量的0.1％-0.3％；

8、及/或，moo3的质量为所述主成分的质量的0.05％-0.3％；

9、及/或，co2o3的质量为所述主成分的质量的0.01％-0.2％。

10、一种如上所述的镍镁锌铜铁氧体的制备方法，包括如下步骤：

11、按配比称取主成分并进行湿磨，得到第一混合料；

12、将所述第一混合料干燥后进行预烧，得到预烧料；

13、按配比称取辅助添加剂，并与所述预烧料进行湿磨，干燥后得到第二混合料；

14、将所述第二混合料依次进行制粉、成型和烧结，得到镍镁锌铜铁氧体。

15、在其中一个实施例中，所述按配比称取主成分并进行湿磨的步骤中，主成分、磨球与溶剂的重量比为1:(4.5-6):(0.6-1.2)。

16、在其中一个实施例中，所述按配比称取辅助添加剂，并与所述预烧料进行湿磨的步骤中，辅助添加剂与预烧料之和、磨球及溶剂的重量比为1:(4-7):(1-1.2)。

17、在其中一个实施例中，所述第二混合料的粒径为0.5μm-1.6μm。

18、在其中一个实施例中，所述烧结为分段升温烧结。

19、在其中一个实施例中，所述成型的压力为3mpa-10mpa。

20、一种如上所述的镍镁锌铜铁氧体在磁性器件中的应用。

21、本发明所述的镍镁锌铜铁氧体中，在降低nio含量的同时，协同配比特定含量的fe2o3、zno、mgo、mno、cuo以及特定比例的caco3、bi2o3、moo3、co2o3作为辅助添加剂，有利于改善镍镁锌铜铁氧体的微观结构，使镍镁锌铜铁氧体致密化的同时，保持尖晶石晶格结构，避免晶格畸变，从而使镍镁锌铜铁氧体在保持1khz-1000khz的宽频高磁导率的基础上，同时具有大于或等于160℃的高居里温度以及高阻抗，而且显著降低了生产成本。

22、因此，镍镁锌铜铁氧体能够满足现代医疗、车载、光伏、网络通信、航空航天等领域中，对镍镁锌铜铁氧体在宽频高阻抗、高居里温度等方面的性能要求，不仅提高了镍镁锌铜铁氧体在电感滤波器、光伏储能变压器、医疗器械等应用领域的市场需求性，而且进一步提高了镍镁锌铜铁氧体的市场竞争力。

技术特征：

1.一种镍镁锌铜铁氧体，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的镍镁锌铜铁氧体，其特征在于，所述主成分包括68.2wt％-70.9wt％的fe2o3、16.1wt％-19.1wt％的zno、2.2wt％-3.5wt％的nio、2.7wt％-5.0wt％的mno、3.5wt％-4.9wt％的cuo以及1.95wt％-2.35wt％的mgo。

3.根据权利要求1或2所述的镍镁锌铜铁氧体，其特征在于，caco3的质量为所述主成分的质量的0.15％-0.3％；

4.一种如权利要求1-3任一项所述的镍镁锌铜铁氧体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的镍镁锌铜铁氧体的制备方法，其特征在于，所述按配比称取主成分并进行湿磨的步骤中，主成分、磨球与溶剂的重量比为1:(4.5-6):(0.6-1.2)。

6.根据权利要求4所述的镍镁锌铜铁氧体的制备方法，其特征在于，所述按配比称取辅助添加剂，并与所述预烧料进行湿磨的步骤中，辅助添加剂与预烧料之和、磨球及溶剂的重量比为1:(4-7):(1-1.2)。

7.根据权利要求4所述的镍镁锌铜铁氧体的制备方法，其特征在于，所述第二混合料的粒径为0.5μm-1.6μm。

8.根据权利要求4所述的镍镁锌铜铁氧体的制备方法，其特征在于，所述烧结为分段升温烧结。

9.根据权利要求4所述的镍镁锌铜铁氧体的制备方法，其特征在于，所述成型的压力为3mpa-10mpa。

10.一种如权利要求1-3任一项所述的镍镁锌铜铁氧体在磁性器件中的应用。

技术总结本发明涉及一种镍镁锌铜铁氧体及其制备方法和应用。该镍镁锌铜铁氧体包括：主成分以质量分数计，包括66.95‑71.8％的Fe2O3、15.6‑19.7％的ZnO、2.1‑4.2％的NiO、2.1‑5.0％的MnO、2.0‑4.9％的CuO及1.82‑2.98％的MgO；辅助添加剂包括CaCO3、Bi2O3、MoO3及Co2O3，CaCO3质量为主成分质量的0.1‑0.3％，Bi2O3质量为主成分质量的0.1‑0.4％、MoO3质量为主成分质量的0.01‑0.39％，Co2O3质量为主成分质量的0.01‑0.29％。镍镁锌铜铁氧体在保持宽频高磁导率同时，具有高居里温度和高阻抗，且产品成本低。技术研发人员：蒋玉梅,郑国友,朱晓丽受保护的技术使用者：横店集团东磁股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18