掺杂钪的镍锌钴铁氧体及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115331908A(43)申请公布日2022.11.11(21)申请号202210984228.3(22)申请日2022.08.17(71)申请人成都信息工程大学地址610225四川省成都市西南航空港经济开发区学府路1段24号(72)发明人李乐中黄圣江李宜磊王瑞(74)专利代理机构成都方圆聿联专利代理事务所(普通合伙)51241专利代理师李鹏(51)Int.Cl.H01F1/34(2006.01)H01F41/02(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称掺杂钪的镍锌钴铁氧体及其制备方法(57)摘要本发明涉及掺杂钪的镍锌钴铁氧体及其制备方法，属于软磁铁氧体材料技术领域。掺杂钪的镍锌钴铁氧体，其分子式为：Ni0.5Zn0.4Co0.1ScxFe2‑xO4；其中，0＜x≤0.1。本发明制得的掺杂钪的镍锌钴铁氧体，具有更高的饱和磁化强度和更高的初始磁导率。CN115331908ACN115331908A权利要求书1/2页1.掺杂钪的镍锌钴铁氧体，其特征在于，其分子式为：Ni0.5Zn0.4Co0.1ScxFe2‑xO4；其中，0＜x≤0.1。2.根据权利要求1所述的掺杂钪的镍锌钴铁氧体，其特征在于，0.025≤x≤0.1。3.根据权利要求1所述的掺杂钪的镍锌钴铁氧体，其特征在于，x＝0.025、0.05、0.075或0.1。4.掺杂钪的镍锌钴铁氧体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、制备湿凝胶前体：将镍盐、锌盐、钴盐、铁盐、钪盐和水混合，溶解后加入柠檬酸，于70～90℃搅拌反应3～6h，然后调节pH值为6.5～7.5，从而获得湿凝胶前体；b、制备干凝胶前体：将湿凝胶前体干燥，得到干凝胶前体；c、自蔓燃反应：使用引燃剂将干凝胶前体点燃，自蔓燃成纳米级粉体；d、球磨：将纳米级粉体与添加剂混合后球磨，得到球磨料；其中，所述添加剂为CaCO3和SiO2的混合物；e、造粒：将球磨料烘干后加入聚乙烯醇进行造粒；f、制坯：造粒后的粉料压制成坯料；g、烧结：将坯料于1100～1200℃烧结2～6h，即得掺杂钪的镍锌钴铁氧体。5.根据权利要求4所述的掺杂钪的镍锌钴铁氧体的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述镍盐为硝酸镍，锌盐为硝酸锌，钴盐为硝酸钴，铁盐为硝酸铁，钪盐为硝酸钪。6.根据权利要求4或5所述的掺杂钪的镍锌钴铁氧体的制备方法，其特征在于：步骤a中：镍盐、锌盐、钴盐、铁盐、钪盐物质的量之比为3～5:2～4:0.7～0.9:15～17:0.15～0.9；优选的，镍盐、锌盐、钴盐、铁盐、钪盐物质的量之比为3～5:2～4:0.7～0.9:15～17:0.7～0.9。7.根据权利要求4或5所述的掺杂钪的镍锌钴铁氧体的制备方法，其特征在于，步骤a中，柠檬酸的加入量为镍盐、锌盐、钴盐、铁盐和钪盐的物质的量之和的2～4倍；优选柠檬酸的加入量为镍盐、锌盐、钴盐、铁盐和钪盐的物质的量之和的3倍。8.根据权利要求4或5所述的掺杂钪的镍锌钴铁氧体的制备方法，其特征在于：步骤d中，CaCO3与SiO2的重量比为0.4～1.6:0.5～1.2。9.根据权利要求4或5所述的掺杂钪的镍锌钴铁氧体的制备方法，其特征在于：步骤d中，CaCO3与SiO2的用量按照纳米级粉体、CaCO3与SiO2的重量比为17～21:0.4～1.6:0.5～1.2的比例添加。10.根据权利要求4所述的掺杂钪的镍锌钴铁氧体的制备方法，其特征在于：步骤a中，于80℃搅拌反应4h，然后调节pH值为7；步骤b中，干燥温度为70℃～90℃；优选的，干燥温度为80℃；步骤c中，引燃剂为酒精；步骤d中，球磨时间为9～18h，优选为11h；步骤e中，所述聚乙烯醇为聚乙烯醇水溶液；优选的，聚乙烯醇水溶液的浓度为6wt％～12wt％；聚乙烯醇水溶液的用量按照纳米级粉体与聚乙烯醇的重量比为0.3～0.7:0.2～0.5确定。步骤f中，压制的压力为5～20MPa，压制时间为0.5～2min；优选压制的压力为10MPa，压制时间为1min；2CN115331908A权利要求书2/2页步骤g中，将坯料于1150℃烧结4h。3CN115331908A说明书1/8页掺杂钪的镍锌钴铁氧体及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及软磁铁氧体材料技术领域，尤其是一种掺杂钪的镍锌钴铁氧体及其制备方法。背景技术[0002]NiZnCo铁氧体是常见的软磁材料，其工作频率高达1MHz以上的同时有着较高的饱和磁化强度Ms、低介电损耗tanδ以及高的初始磁导率ui等优点，并且其加工成本低、还具有低涡流和低磁损耗等独特的特性为高频领域中微波设备提供了独特的优势，在电感器、电容器、滤波器等元器件中有着重要应用。不仅如此，由于铁氧体具有良好的生物相容特性和低