一种掺杂锂的镍锌铁氧体材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115403366A(43)申请公布日2022.11.29(21)申请号202211019137.2(22)申请日2022.08.24(71)申请人厦门大学地址361000福建省厦门市思明南路422号(72)发明人张洪良李文婷丁兴雨(74)专利代理机构厦门市首创君合专利事务所有限公司35204专利代理师游学明(51)Int.Cl.C04B35/30(2006.01)C04B35/622(2006.01)H01F1/34(2006.01)H01F41/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种掺杂锂的镍锌铁氧体材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种掺杂锂的镍锌铁氧体材料及其制备方法，本发明掺杂锂的镍锌铁氧体材料其化学式为Ni0.3LixZn0.7‑xFe2O4，其中x＝0.025～0.5，本发明方法以Ni0.3Zn0.7Fe2O4铁氧体为基础，通过Li+取代部分Zn2+以改善材料的磁性能。其制备方法为：先采用溶胶凝胶自蔓延燃烧法制备前驱体，经过预烧、研磨、成型和特定的烧结程序最终形成。本工艺可精确控制化学成分，操作简单，无废料污染问题，所得材料可以同时获得高磁导率和高饱和磁化强度，为功率电感器件提供关键材料，对进一步促进器件的小型化、集成化发展具有重要意义。CN115403366ACN115403366A权利要求书1/1页1.一种掺杂锂的镍锌铁氧体材料，其化学式为Ni0.3LixZn0.7‑xFe2O4，其中x＝0.025～0.5。2.一种掺杂锂的镍锌铁氧体材料，其化学式为Ni0.3LixZn0.7‑xFe2O4，其中x＝0.025～0.3。3.一种掺杂锂的镍锌铁氧体材料，其化学式为Ni0.3LixZn0.7‑xFe2O4，其中x＝0.05～0.1。4.如权利要求1或2或3所述的一种掺杂锂的镍锌铁氧体材料在制备功率转换器件中的应用。5.如权利要求1或2或3所述的掺杂锂的镍锌铁氧体材料的制备方法，包括如下步骤：(1)称取硝酸铁、硝酸镍、硝酸锌、硝酸锂溶于去离子水，充分搅拌后加入柠檬酸，控制柠檬酸与溶液中金属离子的摩尔比为1‑2:1‑2，继续搅拌0.5～1h；(2)量取氨水，逐滴加入，搅拌0.5～1h，氨水与柠檬酸的摩尔比为2.5‑3.5:0.5‑1.5；在90～100℃的油浴中加热至自蔓延燃烧，生成蓬松的棕褐色粉体；(3)将上述棕褐色粉体置于马弗炉中预烧；预烧升温速率为8～10℃/min，预烧温度为200～400℃，预烧时间为6～12h；(4)研磨，造粒，压制成型；(5)将压制好的材料置于马弗炉中烧结，烧结升温速率为5～10℃/min，烧结温度为1000～1300℃，烧结时间为6～8h，得掺杂锂的镍锌铁氧体材料。6.根据权利要求5所述的掺杂锂的镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，柠檬酸与溶液中金属离子的摩尔比为1:1。7.根据权利要求5所述的掺杂锂的镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)当中，氨水与柠檬酸的摩尔比为3:1。8.根据权利要求5所述的掺杂锂的镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，研磨后的粉体加入含有酚醛环氧树脂的胶水造粒。9.根据权利要求8所述的掺杂锂的镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，含有酚醛环氧树脂的胶水为15ml酚醛环氧树脂F51、10ml固化剂和25ml乙醇的混合溶液。10.根据权利要求9所述的掺杂锂的镍锌铁氧体材料的制备方法，其特征在于：混合溶液与粉体的比例为5～10％，压制的压力为2～4MPa。2CN115403366A说明书1/3页一种掺杂锂的镍锌铁氧体材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于软磁铁氧体材料技术领域，具体涉及一种掺杂锂的镍锌铁氧体材料的制备方法。背景技术[0002]随着5G时代的到来，工业4.0和汽车电动化的继续推进，新一代宽禁带半导体在电子电力器件的应用将越来越广泛，涵盖智能家居、智能手机、可穿戴设备和新能源汽车等生活的方方面面。与此同时，这也对与其协同工作的电感器件提出了更高的要求，即小型化、高频化和高功率。[0003]电感器件的核心是软磁材料。在目前的软磁材料中，镍锌铁氧体由于使用频率较高、损耗低以及制备简单等优点，被广泛应用于功率电感器件中。但镍锌铁氧体也存在磁导率低、饱和磁化强度低的缺点。材料的高磁导率对减小器件尺寸意义深远，而饱和磁通密度决定了功率转换器件传输的功率上限。因此，亟需对镍锌铁氧体进行改性研究，以满足电子通讯、5G应用的小型化、高功率、高效率的持续需求。此外，材料性能也会受到制备方法、工艺条件等因素的影响。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种掺杂锂的镍锌铁氧体材料及其制备方法，[0005]本发明