本发明专利技术提供一种耐热冲击高饱和磁通密度Ni-Zn铁氧体材料，本发明专利技术材料适用于制造小型化的功率电感磁芯。该材料主配方成分及含量如下：Fe2O348~50mol%、ZnO20~25mol%、NiO25~30mol%、CuO2~5mol%;微量添物及其成分为：Co2O30.01~0.05wt%、TiO20.05~0.15wt%、Bi2O30.02~0.1%;材料采用两次湿法工艺制粉，制品采用干压成型、高温烧结、电极化工艺制作而成；制品具有高饱和磁通度、高直流偏置、耐热冲击的特点，可同时满足小型贴片（SMD）电感磁芯的大功率与耐焊锡性（耐瞬间热冲击）要求。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种耐热冲击高饱和磁通密度Ni-Zn铁氧体材料，本专利技术材料适用于制造小型化的功率电感磁芯。该材料主配方成分及含量如下：Fe2O348~50mol%、ZnO20~25mol%、NiO25~30mol%、CuO2~5mol%;微量添物及其成分为：Co2O30.01~0.05wt%、TiO20.05~0.15wt%、Bi2O30.02~0.1%;材料采用两次湿法工艺制粉，制品采用干压成型、高温烧结、电极化工艺制作而成；制品具有高饱和磁通度、高直流偏置、耐热冲击的特点，可同时满足小型贴片（SMD）电感磁芯的大功率与耐焊锡性（耐瞬间热冲击）要求。【专利说明】一种高性能软磁复合Ni-Zn铁氧体材料
本专利技术涉及软磁铁氧体
，尤其是指一种高性能软磁复合Ni-Zn铁氧体材 料。
技术介绍
现行软磁铁氧体材料主要有Mn-Zn系与Ni-Zn系，主要应用于计算机、通讯、电 源及消费类电子产品领域中，是电子工业的基础材料。而相对于Mn-Zn系铁氧体材料而 言，Ni-Zn系铁氧体材料具有高电阻率、高使用频率等特点，适合用来制作表面贴装元器件 (SMD);而随着手机、电脑、电视、汽车、照明等消费类电子产品趋向于体积小与簿，同样，所 用到的电感元件也要进一步小型化。同时要求元件小型化后还要保持或提高其直流偏置特 性，以保证其使用功率。所以要求铁氧体材料的饱和磁通密度必须要进一步提高才能确保 直流偏置性能。然而，小型化的电感产品都是采用表面贴装工艺的，要在制品的表面做成 一对金属的电极面，并采用焊锡工艺贴装在电路板上。由于焊锡时的高温会产生瞬间热冲 击，所以同时要求制品要能耐受得住热冲击所产生的应力，不然制品就会出爆裂的问题；而 基于现行的电子元件装配自动化的需要，元件会经过各种的机械夹具的移动、定位、装配、 焊接的动作，如果元件没有较好的机械强度就会出现破损的可能，而影响其可靠性。所以制 品的必需要有较好的机械强度以保证其可靠性；这就需要研发能耐热冲击并具有高饱和磁 通密度与高机械强度特性的复合软磁Ni-Zn铁氧体材料，以满足小型化功率电感的多项要 求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高饱和磁通密度、高直流偏置、高耐热冲击、高机械强 度高性能软磁复合Ni-Zn铁氧体材料。 为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：一种高性能软磁复合Ni-Zn铁氧 体材料，所述铁氧体材料中各组份百分比为： Fe203 48^50mol°/〇 ZnO 2(T25mol% NiO 25"30mol°/〇 CuO 2?5mol% Co2〇3 0. 01^0. 05wt°/〇 Ti02 0 ? 05 ?0? 15wt% Bi203 0. 02^0. lwt% ； 上述配方的制备方法为： 1) 、一次砂磨混合：按主体配方配料并加入1. 0 wt % PVA进行湿式砂磨，其中（料：球： 水）质量比为（1 :8 :0. 6)，砂磨时间为l.OHr?1.5Hr ; 2) 、喷雾干燥：将砂磨好的浆料用压力式喷雾机进行干燥造粒，制作成球型颗粒料，干 燥温度控制在300°C?360°C，压力控制在2. (T2. 4MPa ; 3) 、预烧：将一次喷雾好的颗粒料送到回转窑进行预烧，预烧温度控制在 900°C ±20°C，预烧时间为 2. OHr?3. 5Hr; 4) 、二次砂磨：把规定量的微量添加物、预烧好的主成分材料、2.0 wt %的PVA-同加 入砂磨机中进行砂磨，当中（料：球：水）比例为（1 :8 :0. 6)，砂磨时间为2. 0Hr~3. OHr ; 5) 、离心造粒：将砂磨好的浆料用离心式喷雾机进行干燥，制成球型颗粒料，干燥温度 控制在200°C?240°C，转速控制在9000rpm?12000rpm ; 6) 、压制成型：将二次喷雾造粒后颗粒料在干压成型机上压制T12. 7x7. 9x6. 5(单 位：mm)样品环与SDR3. 0x1. 35-1. 35-0. 55S(单位：mm)生坯，压制密度控制在3. 2?3. 4g/ cm3 ； 7) 、温度烧结：在空气气氛推板窑进行烧结，温度控制在1180°C?1220 °C，恒温 2. 0Hr~4. OHr。 所述材料需电极金属化制作时，采用SDR3. 0x1. 35-1. 35-0. 55S产品进行粘银、电 镀工艺来实现制品的电极金属化制作， 其制作工艺为： 1) 、粘银：在烧结的好的SDR3. 0x1. 35-1. 35-0. 55S产品电极面涂上两片对称的银浆， 然后烧附650°C?720°C，时间控制在0. 5Hr?1. OHr，Ag层厚度彡3. Oum ; 2) 、电镀：把烧附好的制品进行电镀Ni、Sn层，电流控制在12A~20A，时间控制在 2. 5Hr?4. OHr，镀层厚度：Ni 彡 1. 5um，Sn 彡 2. Oum。 本专利技术材料适用于制造高精密小型化的SMD贴片功率电感磁芯。材料由传统的压 力式喷雾造粒改为目前先进的离心式造粒工艺制备，制品采用干压成型、切割加工、高温烧 结、电极金属化工艺制作而成；制品具有高饱和磁通密度、高直流偏置、高耐热冲击、高机械 强度的特点，可同时满足小型贴片（SMD)电感磁芯的大功率与焊锡性(瞬间热冲击）要求。 一般Ni-Zn材料的饱和磁通密度在400mT左右，而本专利技术材料具有高饱和磁通密 度达到475mT±5%。在相同的体积尺寸下具有更高的直流偏置特性，而在相同的特性要求时 可以进一步缩小其体积，单位体积下的特性更高；在现行的3C电子产品里面，元件的体积 与特性是必须考虑的因素，所以本专利技术将进一步推动电子产品的设计更新，以更小、更簿、 更节能的效果呈现出来；然而，由于制品变簿以后其摆面承受热冲击能力、机械强度就下 降，在焊锡时容易出现裂纹与爆裂问题，也是制约制品小型化的关键障碍。本专利技术通过调整 主材料的配比以获得高饱和磁通密度性能，同时通过微添加物调整材料的晶粒与气孔的分 布，可以有效降低焊锡时所产生的应力，大大提高制品的耐热冲击性能，解决了制品的耐焊 性与机械强度的问题。 【专利附图】【附图说明】 图1为直流偏置特性比较图。 图2为实施例断面SEM图。 图3为本专利技术的摆折强度对比图。 图4为本专利技术的喷雾颗粒料图。 图5为对比例断面SEM图。 【具体实施方式】 下面结合所有附图对本专利技术作进一步说明，本专利技术的较佳实施例为：参见附图1 至附图4,本实施例所述的一种高性能软磁复合Ni-Zn铁氧体材料，所述铁氧体材料中各组 份百分比为： Fe203 48^50mol°/〇 ZnO 2(T25mol% NiO 25"30mol°/〇 CuO 2?5mol% Co2〇3 0. 01^0. 05wt°/〇 Ti02 0 ? 05 ?0? 15wt% Bi203 0. 02^0. lwt% ； 上述配方的制备方法为： 1) 、一次砂磨混合：按主体配方配料并加入1. 0 wt % PVA进行湿式砂磨，其中（料：球： 水）质量比为（1 :8 :0. 6)，砂磨时间为l.OHr?1.5Hr ; 2) 、喷雾干燥：将砂磨好的浆料用压力式喷雾机进行干燥造粒，制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高性能软磁复合Ni‑Zn铁氧体材料，其特征在于：所述铁氧体材料中各组份百分比为：Fe2O3 48~50mol%ZnO 20~25mol%NiO 25~30mol%CuO 2~5mol%Co2O3 0.01~0.05wt%TiO2 0.05~0.15wt%Bi2O3 0.02~0.1wt%；上述配方的制备方法为：1）、一次砂磨混合：按主体配方配料并加入1.0 wt % PVA进行湿式砂磨，其中（料：球：水）质量比为（1：8：0.6），砂磨时间为1.0Hr ~1.5Hr；2）、喷雾干燥：将砂磨好的浆料用压力式喷雾机进行干燥造粒，制作成球型颗粒料，干燥温度控制在300℃~360℃，压力控制在2.0~2.4MPa；3）、预烧：将一次喷雾好的颗粒料送到回转窑进行预烧，预烧温度控制在900℃±20℃，预烧时间为2.0Hr~3.5Hr;4）、二次砂磨：把规定量的微量添加物、预烧好的主成分材料、2.0 wt %的PVA一同加入砂磨机中进行砂磨，当中（料：球：水）比例为（1：8：0.6）,砂磨时间为2.0Hr~3.0Hr；5）、离心造粒：将砂磨好的浆料用离心式喷雾机进行干燥，制成球型颗粒料，干燥温度控制在200℃~240℃，转速控制在9000rpm ~12000rpm；6）、压制成型：将二次喷雾造粒后颗粒料在干压成型机上压制T12.7x7.9x6.5(单位:mm)样品环与SDR3.0x1.35‑1.35‑0.55S(单位:mm)生坯，压制密度控制在3.2~3.4g/cm3；7）、温度烧结：在空气气氛推板窑进行烧结，温度控制在1180℃~1220℃，恒温2.0Hr~4.0Hr。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：苏立良，
申请(专利权)人：湖南创一电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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