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高科技光源用鎳鋅軟磁鐵氧體材料
來源:國際新技術資料網
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作者:泛舟
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發布時間: 2014-06-23
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高頻無極燈作為高科技新型的光源，它不用燈絲，采用磁場來激勵氣體放電、發光，具有高效節能、綠色環保、長壽命等諸多優點。高頻無極燈是由激勵電源，功率耦合器和燈泡三部分組成，激勵源產生一個2Mhz以上的電頻電流，它經饋線送至功率耦合器。當高頻電流通過功率耦合器時，產生一個高頻電磁場。變化的磁場即產生一個垂直于磁場變化的電場，使燈泡內部放電空間的電子被電場加速，當能量達到一定值時，與容器內的氣體分子發生碰撞，燈泡內氣體雪崩電離形成等離子體。等離子體受激原子返回基態時，自發射出紫外光，它激發燈泡壁上的螢光粉發出可見光。
高頻無極燈的技術開發和應用一直吸引著國內外電光照明業界的科技開發人員和企業家。這是因為高頻無極燈具有許多獨特之處，它集長壽、節能和環保于一體，作為一種新型的綠色電光源，它與傳統電光源相比較其綜合效果遠遠優于其他類型的電光源，目前它的技術和產業正處于快速發展成長階段，與LED光源一樣，高頻無極燈是一種朝陽產業。
高頻無極燈需要一個高頻電磁場來激發等離子體，而高頻磁場是由功率耦合器所產生，此外功率耦合器的功率轉化效率也直接決定了高頻無極燈的能效比，因此功率耦合器的品質是高頻無極燈的技術關鍵之一。功率耦合器本身是高頻振蕩回路的電感器，既由導線繞在軟磁鐵氧體上所構成。由此可知，功率耦合器的功率轉化效率主要受到軟磁鐵氧體電磁特性的影響。
當前，國外一般采用3F4功率錳鋅鐵氧體應用于制備高頻無極燈中的功率耦合器，但錳鋅鐵氧體由于存在Fe2+0Fe3+這樣的導電對，因此其電阻率通常較低，而由于高頻無極燈的工作頻率通常為2.5?3MHz，這導致鐵氧體的渦流損耗急劇上升，從而極大的降低了燈具的效率。此外，由于錳鋅鐵氧體的渦流損耗很大，而渦流損耗主要轉化為熱量，這導致在工作過程中鐵氧體的溫度竟然能達到100°C以上，從而使得3F4功率錳鋅鐵氧體在組裝功率耦合器中就必需要進行特殊的絕緣處理和骨架支持，導致工藝較為復雜，增加了生產成本。
因此，具有較高電阻率，在高頻大電流下具有極低電磁損耗的新型鎳鋅軟磁鐵氧體材料，將能夠有效地解決高頻無極燈功率耦合器效率較低、發熱量大的問題，這將會具有極為廣闊的市場前景。
據恒志信網消息：為了解決上述技術的不足而n國內最新研制成功一種在高頻大電流下具有極低電磁損耗、具有良好的溫度穩定特性的高頻無極燈功率耦合器用鎳鋅鐵氧體材料及制備方法。
新技術提供的高頻無極燈功率耦合器用鎳鋅鐵氧體材料，其主相為尖晶石結構，組成包括Fe203、ZnO,CuO,NiO和CoO，新技術提供的鎳鋅鐵氧體材料的制備方法步驟如下：
1、一次球磨：
將稱好的Fe203、Zn0、Cu0、Ni0和％CoO原材料放入砂磨機中，加入去離子水，去離子水的重量為原材料總重量的1.2倍，球磨時間為1.5小時?3小時；
2、預燒：
將一次球磨好的原材料烘干，放入電爐內進行預燒，預燒溫度為800°C?950°C，預燒時間為1.5小時?3.5小時，預燒后隨爐冷卻；
3、雜質添加：
選用經過硅烷偶聯劑進行了表面改性的納米V2O5作為燒結助熔劑，其添加量為：0.06wt%?0.24wt%；
4、二次球磨：
將添加完雜質后的預燒料放入砂磨機中，加入去離子水，去離子水的重量為原材料總重量的0.9倍，雜質分成五等份進行分次添加，每次添加間隔時間為10分鐘，總的球磨時間為1.5小時?3小時，要求球磨后的粉料顆粒平均粒度在1.05?1.8μm之間；
5、成型燒結：
將二次球磨好的預燒料烘干，加入9wt%?16wt%的聚乙烯乙醇，均勻混合，過篩造粒，壓制成型，放入箱式爐內燒結，燒結溫度控制在1200°C?1300°C之內，保溫時間為1.5小時?4.5小時，隨爐冷卻到室溫即可。
新技術得到的高頻無極燈功率耦合器用鎳鋅鐵氧體材料，在高頻大電流下具有極低電磁損耗，能夠應用于制備高頻無極燈功率耦合器的鎳鋅鐵氧體材料具有在2.5Mhz?3Mhz高頻領域內極低的電磁損耗。其品質因素Q均在200以上；而且，該材料還具有良好的溫度穩定特性，在-20°C?100°C很寬的溫度范圍內，初始磁導率均保持在300?400范圍內，其比溫度系數小于9.OX10_6，這有利于功率耦合器的工作穩定。此外，新技術提供的在高頻大電流下具有極低電磁損耗，能用于高頻無極燈功率耦合器的鎳鋅鐵氧體材料的制備方法，由于具有較寬的預燒和燒結溫度范圍，且無需氣氛保護，使得工藝重復性和產品的一致性都很好。在制備方法中由于采用了經過硅烷偶聯劑進行了表面改性的納米V2O5作為燒結助熔劑，這將導致燒結助熔劑使用量的減小，有助于改善鎳鋅鐵氧體的電磁損耗特性。
該產品詳細制造技術工藝配方請見: 《國內外鎳鋅鐵氧體材料及制品制造專利新技術工藝配方精選匯編》
高頻無極燈的技術開發和應用一直吸引著國內外電光照明業界的科技開發人員和企業家。這是因為高頻無極燈具有許多獨特之處，它集長壽、節能和環保于一體，作為一種新型的綠色電光源，它與傳統電光源相比較其綜合效果遠遠優于其他類型的電光源，目前它的技術和產業正處于快速發展成長階段，與LED光源一樣，高頻無極燈是一種朝陽產業。
高頻無極燈需要一個高頻電磁場來激發等離子體，而高頻磁場是由功率耦合器所產生，此外功率耦合器的功率轉化效率也直接決定了高頻無極燈的能效比，因此功率耦合器的品質是高頻無極燈的技術關鍵之一。功率耦合器本身是高頻振蕩回路的電感器，既由導線繞在軟磁鐵氧體上所構成。由此可知，功率耦合器的功率轉化效率主要受到軟磁鐵氧體電磁特性的影響。
當前，國外一般采用3F4功率錳鋅鐵氧體應用于制備高頻無極燈中的功率耦合器，但錳鋅鐵氧體由于存在Fe2+0Fe3+這樣的導電對，因此其電阻率通常較低，而由于高頻無極燈的工作頻率通常為2.5?3MHz，這導致鐵氧體的渦流損耗急劇上升，從而極大的降低了燈具的效率。此外，由于錳鋅鐵氧體的渦流損耗很大，而渦流損耗主要轉化為熱量，這導致在工作過程中鐵氧體的溫度竟然能達到100°C以上，從而使得3F4功率錳鋅鐵氧體在組裝功率耦合器中就必需要進行特殊的絕緣處理和骨架支持，導致工藝較為復雜，增加了生產成本。
因此，具有較高電阻率，在高頻大電流下具有極低電磁損耗的新型鎳鋅軟磁鐵氧體材料，將能夠有效地解決高頻無極燈功率耦合器效率較低、發熱量大的問題，這將會具有極為廣闊的市場前景。
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2、預燒：
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3、雜質添加：
選用經過硅烷偶聯劑進行了表面改性的納米V2O5作為燒結助熔劑，其添加量為：0.06wt%?0.24wt%；
4、二次球磨：
將添加完雜質后的預燒料放入砂磨機中，加入去離子水，去離子水的重量為原材料總重量的0.9倍，雜質分成五等份進行分次添加，每次添加間隔時間為10分鐘，總的球磨時間為1.5小時?3小時，要求球磨后的粉料顆粒平均粒度在1.05?1.8μm之間；
5、成型燒結：
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【閱讀國際專利資料】
1、拓寬企業新產品開發思路、掌握最先進的工藝配方，創新產品設計思路，品牌戰略、營銷策略、產品策略；
2、開發研制新產品，參與國際市場競爭
3、利用知識產權戰略，增強其知識產權創造、利用、管理與經營能力
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