[00144223]宽温高频高磁导率MnZn铁氧体TSR10材料

1.项目背景及意义 随着高新技术的不断发展,数字技术在电子产品中广泛应用,世界各国有关电磁兼容法律法规的健全,作为各领域电子产品不可缺少的功能材料-软磁铁氧体材料,目前也随之进入到了高磁导率、高频、高阻抗和高居里温度应用要求阶段。特别是作为电子产品供电电源,不管是主变压器还是滤波器,都希望在高频下工作时,能体现出强的电磁兼容、抗电磁干扰能力。这一目标能否达到,在很大程度上取决于所使用的软磁铁氧体材料的性能。因此,具备高频、高阻抗和高磁导率特性的软磁铁氧体材料成为一个重要的研究课题。 在高磁导率材料领域,高磁导率10k材料为目前市场需求量最大的材料,几乎占整个高导产品市场半壁江山,几乎每家磁材厂家均有一款10k材料铭牌,在指标上也大同小异。 在基本指标的基础上,天通控股股份有限公司与浙江大学联合立项开发宽温高频高磁导率MnZn铁氧体TSR10材料：在考虑产品应用的高频环境和多变的温度场合,对高频（200kHz）磁导率和常温段（0℃-30℃）磁导率温度变化率提出了要求,是一款优异的10k材料。 宽温高频高磁导率MnZn铁氧体TSR10材料在应用中可以提高整机工作的稳定性和可靠性,并且拓宽整机适用的频率范围;项目材料主要用于电子电路宽带变压器,综合业务数字网（ISDN）、局域网（LAN）、宽域网（WAN）、背景照明等领域的脉冲变压器,抗电磁波滤波器等领域,其优异额高频特性和低损耗,为器件的高频化与节能提供了可能。 2.项目产品的技术难点 锰锌铁氧体一般是富铁配方,其μi-T曲线出现二峰,而且二峰的位置随着Fe2O3与ZnO的含量变化而发生改变,因此,控制Fe2O3与ZnO的含量可以控制二峰与一峰的位置。一般而言,要实现高的起始磁导率,需要材料二峰在常温附近,并且掺杂与烧结可以调节二峰位置与线型的尖凸程度,从而获得平坦的温度曲线和低的比温度系数αμir。同时对于富铁配方的铁氧体材料,因为Fe2+离子存在,其电阻率低,磁导率高频特性差,损耗高,需要进行掺杂,在晶界形成高电阻层来提高电阻率,但此类掺杂,会降低材料的起始磁导率。因此,寻找合理的主配方,让二峰落在25℃附近,并且寻找合适掺杂组合平滑温度特性曲线,提高高频磁导率,降低损耗,是此项目技术难点。 3.项目产品核心技术及创新点 a、高频高导磁软磁材料相图设计技术。传统高导磁软磁材料的三元项目,适用于100kHz以下的使用条件,在200kHz条件下,相图失去了指导意义。因此,本项目通过正交、均匀等大量实验,重新建立了高频高导磁软磁材料三元相图,从内禀因素上,改善了材料的频率和温度特性。 b、微量元素掺杂技术。通过Co2O3与In2O3联合掺杂,实现了磁晶各向异性常温K1的温度稳定性,从而保证了磁导率的温度稳定性,达到材料宽温高磁导率的研制要求;同时,微量元素分布在晶界,降低了材料的涡流损耗,达成材料低损耗的研制要求。 c、低温烧结技术。通过降低烧结温度和延长烧结时间来提高材料电阻率,从而实现材料200kHz磁导率不低于10kHz磁导率的85%,截止频率达到500kHz。 4.项目产品经济社会效益 在天通控股与浙江大学合作完成TSR10材料实验室阶段开发后,天通控股对该材料进行材料量产与产品开发,根据设计技术指标和试生产过程中积累的经验和数据,经不断完善已形成一套比较完整的技术资料,编制了产品标准,确定了工艺流程,制订了工艺文件、检验文件、验证文件和作业指导书等,并组织了批量生产。在整个生产过程中,各部门按质量保证体系的要求各行其职,特别是加强了质量控制点的监控和检测,目前生产稳定,材料的出粉率为94%左右,产品的合格率已到达92%以上,性能指标已达到国内外同类产品的先进水平,达到了计划任务书的要求。 在项目实施过程中,天通控股同步进行了TSR10产品的配套开发。目前,TSR10材料已制作产品供给客户,对应产品型号主要有FT30,T22×14×8等,并得到了铂恩氏电子、深圳市斯弗特磁电有限公司等客户的好评。2016年累计实现销售收入1540万元,利润总额359.98万元,利润率23.38%左右。 该材料的成功开发,新技术、新成果的应用,为本公司带来了良好的经济效益,也带来了很好的社会效益,并且对其他项目的开发起到推动作用。