一种NiCuZn铁氧体材料及制备方法和应用
技术特征:
1.一种nicuzn铁氧体材料,其特征在于,包括尖晶石相和烧结助剂,尖晶石相组成为ni+20.35cu+20.2zn+20.45fe+31.98-xre3+xo4,其中,re3+为两类离子中的一类或两类,一类离子a的半径与fe3+接近,半径差值小于等于±0.01nm,磁矩为零;另一类离子b的半径比fe3+的半径长至少0.8nm,离子磁矩比fe3+的离子磁矩高至少2.0b.m;烧结助剂包括促进烧结的助剂及限制烧结过程中晶粒长大的助剂。
2.根据权利要求1所述的nicuzn铁氧体材料,其特征在于,所述促进烧结的助剂为bi2o3或nb2o5中的一种或两种;所述限制烧结过程中晶粒长大的助剂为al2o3、sio2和mgo中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的nicuzn铁氧体材料,其特征在于,离子a为ga3+、al3+中的一个或两种;离子b为gd3+、dy3+中的一个或两种。
4.一种制备如权利要求1-3任一项所述的nicuzn铁氧体材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述氧化镍、氧化铜、氧化锌、氧化铁和掺杂剂re2o3的粒径d50为0.3-2.5μm,优选为0.8-2.0μm;所述氧化镍、氧化铜、氧化锌、氧化铁和掺杂剂re2o3的摩尔比为0.175:0.2:0.45:0.99:0.5x,0.01≤x≤0.15。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中的干燥和二次干燥的温度为60-90℃,时间为20-30h;球磨的介质为乙醇或水,优选为乙醇;采用刚玉球、氧化锆或玛瑙球为磨球,球磨时间为4-24h,球磨机转速为100-600转·min-1;球磨过程中,物料:球:介质的质量比为1:1-2:1-2。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中的烧结为:以0.2-10℃·mim-1的升温速率升高到400-1200℃后保温0.5-8h;然后以0.5-5℃·mim-1的降温速率降低到200-600℃后保温0.2-4h;所述步骤s1中的水淬过程中,物料和水的摩尔比为1:540-60。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中促进烧结的助剂前驱体与基础尖晶石相的摩尔比为0.001-0.01:1;优选为0.002-0.01:1;所述步骤s2中限制烧结过程中晶粒长大的助剂前驱体与基础尖晶石相的摩尔比为0.001-0.20:1;优选为0.02-0.15:1;bi-al溶胶中al3+和bi3+的浓度总和为0.004-4mol/l;所述步骤s2中水浴反应的温度为70-90℃,反应时间为2-3h。
9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中的热处理的升温速率为0.5-4℃·min-1,烧结温度为200-600℃,烧结时间为0.2-4h;所述步骤s4中的烧结的升温速率为1-6℃·mim-1,烧结温度为:400-1200℃,烧结时间为1-8h。
10.如权利要求1-3任一项所述的nicuzn铁氧体材料在制备叠层片式电感器中的应用。
技术总结
本发明涉及磁性材料技术领域,具体涉及一种NiCuZn铁氧体材料及制备方法和应用。所述NiCuZn铁氧体材料包括尖晶石相和烧结助剂,尖晶石相组成为Ni+20.35Cu+20.2Zn+20.45Fe+31.98‑xRe3+xO4,其中,Re3+为两类离子中的一类或两类,一类离子A的半径与Fe3+接近,半径差值小于等于±0.01nm,磁矩为零;另一类离子B的半径比Fe3+的半径长至少0.8nm,离子磁矩比Fe3+的离子磁矩高至少2.0B.M。本发明通过煅烧‑水淬一步完成,得到粒径细小、各向异性强、表面富含羟基官能团的尖晶石相基料粉体,降低了最终材料的烧结温度,提高了最终材料的直流偏置叠加特性。
技术研发人员:高朋召,吴登明,刘小磐,喻楚英,肖汉宁
受保护的技术使用者:湖南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/26
技术研发人员:高朋召,吴登明,刘小磐,喻楚英,肖汉宁
技术所有人:湖南大学
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