PC40锰锌功率软磁铁氧体的制备经典获奖

目录

摘要...................................................................................................I ABSTRACT.............................................................................................II 引言 (1)

1 制备PC40锰锌功率软磁铁氧体材料所用添加剂的作用机理分析 (2)

2.1 CaO、SiO2的作用机理 (2)

2.2 TiO2的作用机理 (3)

2.3 Co2O3的作用机理 (4)

2 制备PC40锰锌功率软磁铁氧体的工艺过程分析 (5)

3 制备PC40锰锌功率软磁铁氧体的工艺控制技术 (6)

3.1 备料工序工艺控制技术 (6)

3.1.1 预烧料的制备…………………………………………………………………

6

3.1.1.1原材料的控制 (6)

3.1.1.2配方的选择 (6)

3.1.1.3混料与制浆 (7)

3.1.1.4造粒 (8)

3.1.1.5预烧 (9)

3.1.2 二次球磨 (10)

3.1.3 二次喷雾造粒 (10)

3.2 成型工序工艺控制技术 (11)

3.3 烧结工序工艺控制技术 (11)

3.4 磨加工工序工艺控制技术 (13)

4 工艺结果分析 (14)

5 检测 (14)

结论 (16)

致谢 (17)

参考文献 (18)

摘要

通过以CaO 、SiO2、TiO2以及Co2O3等添加剂的作用机理为依据，分析原材料(Fe2O3—MnO—ZnO)的化学特性得出合理的PC40锰锌功率软磁铁氧体配方；选择适合于该配方的工艺，进行工艺控制，制备出Bs=510m T，μi=2300，Pc=410mw/cm3(100℃)的高性能的PC40锰锌功率软磁铁氧体。

关键词：分析；选择；高性能；锰锌功率软磁铁氧体

ABSTRACT

Through take chemical additive the and so on CaO 、SiO2、TiO2aswell as Co2O3 action mechanism as the basis, the analysis raw material(Fe2O3—MnO—ZnO) the chemical characteristic obtains the reasonablePC40 manganese zinc power soft magnetism ferrites formula； The choicesuits to this formula craft, carries on the craft control, prepares Bs=510 m T，μi=2300，Pc=410mw/cm3(100℃) high performance PC40manganese zinc power soft magnetism ferrites.

Key word:Analysis； Choice； High performance； Manganese zinc powersoft magnetism ferrites

引言

功率铁氧体材料已经被广泛应用于民用和工业领域，对中高档电子元器件的需求量大幅度增长，在各种磁性材料中，用量最大的仍然是功率铁氧体。随着当今电子仪器、设备的体积趋于小型化、片式化。为了满足当今市场的要求，功率铁氧体材料在飞速的发展。作为电子设备不可缺少的开关电源，迫切要求实现小型轻量化、轻型化、薄型化。为适应开关电源开关小型化，首先要求开关电源变压器小型化，所以制作开关电源变压器磁芯的MnZn功率软磁铁氧体必须要有高饱和磁通密度（Bs）、高起始磁导率(μi)和小的功率损耗(Pc)。为了市场和锰锌功率软磁铁氧体性能的要求，在制备PC40锰锌功率软磁铁氧体时必须要选择合理的配方与恰当的工艺相匹配，才能制备出高性能的MnZn 功率软磁铁氧体。

1 制备PC40锰锌功率软磁铁氧体材料所用添加剂的作用机理分析

无掺杂的MnZn功率软磁铁氧体材料是很难得到最佳性能的，制备PC40锰锌功率软磁铁氧体材料所用添加剂有CaO 、SiO2、TiO2和Co2O3等。通过人为的掺杂可以显著地影响显微结构、晶界组成、离子价态等，从而控制材料的磁性能。对Mn—Zn功率铁氧体性能提高有实用价值的添加物较多，它们的作用机理归纳为3类：第一类添加物在晶界处偏析，影响晶界电阻率；第二类影响铁氧体烧结时的微观结构变化，通过烧结温度和氧含量的控制可改善微观结构，降低功率损耗、提高材料磁导率的温度和时间稳定性、扩展频率等；第三类则固溶于尖晶石结构之中，影响材料磁性能。

正确的使用添加剂必须做到：①因磁性能要求不同，预烧料不同及工艺条件不同，加入的添加剂种类和数量也就不同。对同性能要求的磁体，同一种预烧料可有几种配方。预烧料制备也因原材料的产地、杂质含量、预烧条件等不同而定，尤其应注意对原料中所含的杂质如SiO2、Al2O3等含量的控制。②预烧前配料时加还是预烧后微粉碎时加也不同。③添加剂不是加得越多越好，加的数量应严格控制。

1.1 CaO 、SiO2的作用机理

Ca2+离子半径大（1.06A），富集于晶界，生成非晶质的中间相，从而增加晶界电阻率、降低损耗、提高Q值。少量Ca2+的添加基本上不影响初始磁导率以及磁滞与剩磁的损耗，而显著地降低涡流损耗[1]，使Q值大幅度提高。CaO的含量不易过多控制在0.1 mol％～0.5 mol％，过量的Ca2+添加会使μi下降。添加Ca2+后，减落有所增加。

由于PC40锰锌功率软磁铁氧体的Bs比较高采用了过铁配方，以控制K1和λs降至0从而提高μi，且烧结温度高，晶粒较大，气孔少，晶粒部的ρ值必然不高。因此，只能通过选用添加剂使晶界形成高阻层，从而提高晶界电阻率ρ，使比损耗系数tgδ/μi