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国内水泥混凝土外加剂技术资料
高频低损耗MnZn铁氧体成为研究新热点
来源:国际新技术资料网
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作者:泛舟
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发布时间: 2014-06-23
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随着电力电子器件高频化、小型化、轻薄化的发展趋势，对MnZn铁氧体提出了更高的要求。高性能MnZn铁氧体应具有均匀、细小、致密的微观结构，需要添加掺杂物质，使其聚集于晶界处提高晶界电阻，降低损耗。
近年来，随着纳米技术的迅猛发展，MnZn铁氧体纳米粉体制备技术也得到了迅速的发展。以纳米粉体作原料，经过成型、烧结，制备具有理想微观结构的高频低损耗MnZn铁氧体成为研究新热点。
MnZn铁氧体纳米粉体相对于普通铁氧体粉体而言，由于其表面具有较多的原子数及表面原子具有大量不饱和键等特点，使得MnZn铁氧体纳米粉体具有较高的表面活性，从而产生大量团聚。具有较多团聚体的MnZn铁氧体纳米粉体在成型过程中，容易出现密度分布不均匀，进而造成烧结体的密度不均匀，性能较差。因此，如何减少和消除团聚体，对于锰锌铁氧体纳米粉体来说，具有重要意义。
然而，目前研究的重点偏重于控制烧结工艺及主成份和掺杂，基本上沿用传统氧化物烧结法制备铁氧体的成型方法，致使素坯密度低，烧结体微观结构不理想。如：由纳米晶MnZn铁氧体粉体直接制备高频低功耗材料的制备方法，该技术的关键在于其烧结工艺，采用液体掺杂，素坯密度为2.4g/cm3，经1150°C度烧结，烧结体密度为4.77g/cm3；再如：具有高电阻率和低损耗的纳米晶锰锌铁氧体材料制备方法，该技术球磨时间长（100-120小时）、不掺杂，电阻率高达3200Qm，说明其烧结体内部为疏松多孔结构。
据恒志信网消息：针对当前用纳米粉体制备MnZn铁氧体时，存在成型密度低、分布不均匀，进而造成烧结体微观结构不均匀、性能较差的不足，国内最新研制成功一种通过添加硅烷偶联剂制备MnZn铁氧体的方法。该方法采用在MnZn铁氧体纳米粉体成型时均匀混入硅烷偶联剂，利用可水解基团与纳米粉体表面有较好的反应性，均匀包覆纳米粒子形成典型的核壳结构，最后加入有机粘结剂，使壳的最外层R与高分子聚合物稳定结合，发挥硅烷偶联剂“分子桥”作用。添加硅烷偶联剂能有效减少粒子团聚，充分分散粘结剂，提高粉体的分散性和流动性，有利于提高成型密度和成型均匀性，进而烧结出密度高和结构均匀的制品。在后续的烧结过程中，偶联剂中的其它原子会形成气体而挥发，留下硅元素于MnZn铁氧体内，富集于晶界处提高晶界电阻，降低损耗，起到掺杂效果，提高制品磁学性能。
因此，锰锌铁氧体中加入的硅烷偶联剂具有一剂多用的特点，其不仅能减少锰锌铁氧体纳米粉体的团聚，又能在烧结的过程中起到掺杂的作用，提高了锰锌铁氧体的密度和磁性能，改善了锰锌铁氧体的微观结构。另外，硅烷偶联剂的加入也可省去锰锌铁氧体的成型工艺中掺杂的环节，从而简化了成型工艺。
新技术的优点在于：
1.新技术在MnZn铁氧体纳米粉体成型时引入硅烷偶联剂，利用其自身带有的两个性质不同的官能团端基，其中一官能团端基与MnZn铁氧体纳米粒子结合，另一官能团端基与粘结剂中化合物分子结合，减少粒子团聚，提高粉体的分散性和流动性，有利于提高纳米粉体成型密度及其内部结构的均匀性，有利于成型出较好的素坯，进而烧结出密度高和结构均匀的制品。
2.在后续的烧结过程中硅烷偶联剂中的其他元素在较低温度下挥发，留下硅元素于MnZn铁氧体内，富集于晶界处提高晶界电阻，降低损耗，起到掺杂作用。改善了锰锌铁氧体的微观结构，提高了锰锌铁氧体的密度和磁性能，最佳值如实施例2中，烧结体密度达4.83g/cm3,饱和磁感应强度Ms、剩余磁化强度Mr、矫顽力He分别为92.18emu/g、10.68emu/g、60.650e。
3.在MnZn铁氧体纳米粉体成型时引入硅烷偶联剂具有一剂多用的特点，其不仅能减少纳米粉体的团聚，又能在烧结的过程中起到掺杂的作用。另外，硅烷偶联剂的加入也可省去成型工艺中掺杂的环节，从而简化了成型工艺，节约了资源。
该产品详细制造技术工艺配方请见:《国内外锰锌铁氧体材料及制品制造专利新技术工艺配方精选汇编》
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