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高溫高Bs低損耗MnZn鐵氧體材料配方
來源:國際新技術(shù)資料網(wǎng)
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作者:泛舟
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發(fā)布時間: 2014-06-23
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隨著人們生活水平的提高，對生活質(zhì)量的要求越來越高，各研究部門都在大力開發(fā)無污染的電動汽車。在電動汽車中使用的電子元件不僅要求具有高效率、體積小、重量輕，而且要求在嚴(yán)酷的工作環(huán)境下具有高的可靠性。以作為汽車充電變壓器的鐵氧體磁心為例，不僅要求其飽和磁通密度高，功率損耗低。同時因為在大電流充電過程中的發(fā)熱造成的磁心溫度上升，還希望材料在高溫下具有高的飽和磁通密度Bs。
高Bs功率鐵氧體材料，其飽和磁通密度Bs越高，則磁心處于正常工作狀態(tài)時越不容易飽和。對應(yīng)用于電動汽車中使用的電子元件，新的設(shè)計理念將是以低的交流勵磁電平而不再以高的勵磁電平激勵元件，即讓磁心工作在“可用磁通密度”，而不是硬飽和狀態(tài)，以避免工作狀態(tài)處于磁滯回線非線性區(qū)域而導(dǎo)致磁導(dǎo)率陡直下降，磁心繞組因阻抗降低而惡性發(fā)熱甚至燒毀。
目前已經(jīng)有很多工作人員在研究高Bs低損耗MnZn鐵氧體材料，現(xiàn)有高Bs低損耗MnZn鐵氧體材料分別在25°C，100°C，1200A/m條件下，Bs都能達到540mT，450mT以上，但由于主成分中的氧化鐵太多，導(dǎo)致材料的二峰移向常溫，在100°C，100kHz，200mT條件下的損耗大都在650kW/m3以上，實際應(yīng)用時，耗能高，工作過程中容易發(fā)熱，甚至燒毀，缺少實用價值。
因此，需要提供一種既具有高Bs同時具有低損耗特性的MnZn鐵氧體材料，以及需要一種制造其的改進方法，該方法通過雜雜移動二峰技術(shù)，使得材料的二峰溫度處于100°C附近，材料保證Bs滿足需要的同時，材料的損耗大幅度降低。
據(jù)恒志信網(wǎng)消息：國內(nèi)最新研制成功一種高溫高Bs低損耗MnZn鐵氧體材料配方。
還提供了一種MnZn鐵氧體材料的制造方法，該方法包括步驟：
1)將Fe203、Mn3O4和ZnO按所述比例濕磨混和均勻并烘干；
2)將步驟1)所得粉料于800-920°C下預(yù)燒1一3小時；
3)向步驟2)所得粉料按所述比例添加至少四種所述輔助成分，再加入以占所述主要成分總重量計的60wt%-120wt%的去離子水、0.5wt%-3wt%的分散劑、0.5wt%一3wt%的消泡劑一起進行球磨，使球磨后的粉料粒徑達1.0士0.2μm；
4)基于所述步驟3)所得的粉料總重量，向所述步驟3)所得的粉料中添加7wt%—12wt%的有機粘合劑，混合均勻造粒得顆粒料；
5)采用50MPa-200MPa的壓力，將顆粒料壓制成生坯樣品；
6)將步驟5)所得的生坯樣品在1300°C—1360°C的燒結(jié)溫度下燒結(jié)，并在所述燒結(jié)溫度下保溫3-5小時，然后冷卻至180°C出爐，其中保溫段氧分壓為1%-15%，降溫過程采用平衡氧分壓。
[0011]新技術(shù)中使用的有機粘合劑為聚乙烯醇。
[0012]新技術(shù)中使用的分散劑和消泡劑可以是本領(lǐng)域中常用的分散劑和消泡劑，如消泡劑可以選用正辛酸、硬脂酸等，分散劑可以選用聚丙酸、葡糖酸、檸檬酸等。
[0013]新技術(shù)方法中的平衡氧分壓根據(jù)公式Ig(P(O2))=^i-Wr計算，其中a取值5—10，b取值10000?15000，T為絕對溫度。
新技術(shù)的高Bs低損耗MnZn鐵氧體，晶粒均勻致密，平均晶粒尺寸約10μm—20μm，其磁性能指標(biāo)如下：
1.新技術(shù)的高Bs低損耗MnZn鐵氧體具有高于2200的起始磁導(dǎo)率；
2.新技術(shù)的高Bs低損耗MnZn鐵氧體制成0R25X8—15mm標(biāo)準(zhǔn)樣環(huán)，在20Ts，200mT，IOOkHz條件下測試損耗特性，在25°C、100°C損耗分別低于680kW/m3、320kW/m3；
3.新技術(shù)的高Bs低損耗MnZn鐵氧體制成0R25X8—15mm標(biāo)準(zhǔn)樣環(huán)，在1194A/m條件下，25°C、100°C的Bs分別高于540mT、450mT。
新技術(shù)通過添加四種或四種以上的輔助成分CaC03、SiO2,Nb2O5,V2O5、CoO,NiO、Ni203、Li2CO3,并對添加量進行優(yōu)化組合，利用摻雜移動二峰技術(shù)，實現(xiàn)MnZn鐵氧體材料在常溫和高溫都有高Bs的前提下，損耗曲線低谷處于100°C。從而有效地解決了高Bs帶來的100°C損耗惡化問題。
新技術(shù)對具有助熔劑作用的添加劑及其添加量進行優(yōu)化組合，有效地降低了燒結(jié)溫度，使燒結(jié)的最高保溫溫度降低至1320°C。在相對低的燒結(jié)溫度下，實現(xiàn)了高燒結(jié)密度，晶粒生長均勻、致密，平均晶粒尺寸約10μm—20μm，大小合適，避免了晶粒的異常長大，從而制造出一種高Bs的MnZn鐵氧體，尤其在高Bs前提下，表現(xiàn)出低損耗特性的MnZn鐵氧體。利用摻雜移動二峰技術(shù)，實現(xiàn)MnZn鐵氧體材料在常溫和高溫都有高Bs的前提下，損耗曲線低谷處于100°C，降低了MnZn鐵氧體材料功耗，從而節(jié)約能耗，更加實用。
該產(chǎn)品詳細制造技術(shù)工藝配方請見:《國內(nèi)外錳鋅鐵氧體材料及制品制造專利新技術(shù)工藝配方精選匯編》
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【閱讀國際專利資料】
1、拓寬企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)思路、掌握最先進的工藝配方，創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計思路，品牌戰(zhàn)略、營銷策略、產(chǎn)品策略；
2、開發(fā)研制新產(chǎn)品，參與國際市場競爭
3、利用知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，增強其知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造、利用、管理與經(jīng)營能力
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