一种耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料及制备方法技术

本发明专利技术属于软磁铁氧体技术领域，公开了一种耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料及其制备方法。本发明专利技术耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料由主成份和添加剂组成，其中，所述主成分由Fe2O3：47～52.5mol％，NiO：16.2～24.06mol％，ZnO：19.3～27.44mol％，以及CuO：4.05～8.12mol％组成；所述添加剂由Al2O3：0.01～0.5wt％，ZrO：0.01～0.5wt％，V2O5：0.05～0.8wt％，Bi2O3：0.05～0.6wt％，以及CaCO3：0.05～0.5wt％组成。该高性能镍锌软磁铁氧体材料主要针对现有技术NiZn软磁铁氧体材料在客户端使用存在严重的浸锡开裂不良、直流叠加不良、强度低等问题，通过改良主成分和添加剂及制作工艺，可批量生产获得高磁导率高Bs高强度且满足耐高温浸锡工艺的镍锌铁氧体材料。度且满足耐高温浸锡工艺的镍锌铁氧体材料。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及软磁铁氧体
，具体是涉及一种耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于镍锌铁氧体具有高导磁率、高电阻率、高使用频率的特点，适用于各类表面贴装元件，被广泛用于各类智能穿戴、5G通信、电动汽车以及消费电子等。随着自动化程度越来越高，电感器件厂商自动化工艺对铁氧体的物理性能要求也越来越高，要求在保持原有电气性能的前提下，提高物理性能；特别是类似于DR+RI配套的磁芯，或者直接磁芯表面电镀的扁平型DR CORE。当前国内NiZn系铁氧体材料存在的主要问题是电感达到了要求，直流叠加达不到；就算电感和直流叠加都满足了要求，强度又达不到要求；最主要的是无法满足高温浸锡要求。国内现有NiZn系材料只能满足一般工艺的浸锡要求，即380℃左右的浸锡温度，无法满足430℃高温的浸锡工艺要求。像美国Coilcraft、日本村田、日本太阳诱电等公司都有对于机械强度、耐高温浸锡条件的硬性要求。现今，电子产品向平板、薄型、表面贴装方向发展，软磁元件尺寸越来越小，因此要求电感器件材料具有较高的饱和磁感应强度Bs、更高的机械强度，且能满足耐高温浸锡工艺要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料。本专利技术的高性能镍锌软磁铁氧体材料主要针对现有技术NiZn软磁铁氧体材料在客户端使用存在严重的浸锡开裂不良、直流叠加不良、强度低等问题，通过改良主成分和添加剂及制作工艺，可批量生产获得高磁导率高Bs高强度且满足耐高温浸锡工艺的镍锌铁氧体材料。
[0004]为达到本专利技术的目的，本专利技术耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料由主成份和添加剂组成，其中，所述主成分由Fe2O3：47～52.5mol％，NiO：16.2～24.06mol％，ZnO：19.3～27.44mol％，以及CuO：4.05～8.12mol％组成；所述添加剂由Al2O3：0.01～0.5wt％，ZrO：0.01～0.5wt％，V2O5：0.05～0.8wt％，Bi2O3：0.05～0.6wt％，以及CaCO3：0.05～0.5wt％(wt％为添加剂占总投料量的重量百分比)组成。
[0005]优选地，在本专利技术的一些实施例中，所述主成分由Fe2O3：48～51.5mol％，NiO：17.25～21.02mol％，ZnO：19.3～26.64mol％，以及CuO：5.05～8.02mol％组成。
[0006]优选地，在本专利技术的一些实施例中，所述添加剂由Al2O3：0.05～0.3wt％，ZrO：0.01～0.2wt％，V2O5：0.1～0.5wt％，Bi2O
3 0.05～0.3wt％，以及CaCO
3 0.1～0.3wt％组成。
[0007]另一方面，本专利技术还提供了一种前述耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0008](1)配料球磨：按所需主成分的配比，称取Fe2O3、NiO、ZnO、CuO四种原料，然后在砂磨机中加入去离子水进行混合和破碎，球磨0.5～2h得一次球磨粉料；
[0009](2)预烧：将一次球磨粉料通风烘干后放在箱式预烧炉进行预烧，预烧温度控制在930
±
10℃，烧结1～3h，冷却后得一次预烧料；
[0010](3)二次砂磨：在预烧料中按所需添加剂的量加入Al2O3、ZrO、V2O5、Bi2O3、CaCO3，然后将粉料放入砂磨机中加入去离子水进行二次砂磨，砂磨时间1～3h，粒径控制在0.6～1.3μm之间，成正态分布，烘干、研磨分散得二次砂磨粉料；
[0011](4)喷雾造粒：在二次砂磨料中加入质量浓度为8～12％的PVA，以及干粉重量0.01％～0.1wt％的消泡剂，然后进行离心喷雾造粒得50～250μm的颗粒；
[0012](5)成型：在颗粒料中添加质量浓度为2～8％的PVA，搅拌均匀，采用粉末成型机压制成密度为3.05～3.25g/cm3毛坯。
[0013](6)烧结：将毛坯放在辊道窑中空气气氛烧结，烧结温度控制在1050～1200℃之间，以2～3℃/min升温，升到高温区保温3～5h，以3～5℃/min降温，冷却后得NiZn铁氧体磁芯。
[0014]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述消泡剂为正辛醇。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
[0016](1)本专利技术通过配方研制和微量元素改性，克服了低磁导率、低Bs、低强度及耐热性差等问题，开发出具有高磁导率、高Bs、高强度且可以满足耐高温浸锡工艺的高性能NiZn软磁铁氧体材料。
[0017](2)本专利技术中制得的NiZn铁氧体材料具有高磁导率高Bs高强度及耐高温浸锡等特性，其中：
[0018]初始磁导率μi[25℃]＝450
±
25％(@1KHz,0.25V)；
[0019]饱和磁感应强度Bs[25℃]≥440mT(@50Hz,4000A/m)；
[0020]居里温度Tc[℃]≥230；
[0021]电阻率ρ(Ω
·
m)≥106；
[0022]烧结密度d(g/cm3)：5.1。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。应当理解，以下描述仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0024]本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0025]当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端
值和在该范围内的所有整数和分数。
[0026]此外，下面所描述的术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例。而且，本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0027]实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料，其特征在于，所述耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料由主成份和添加剂组成，其中，所述主成分由Fe2O3：47～52.5mol％，NiO：16.2～24.06mol％，ZnO：19.3～27.44mol％，以及CuO：4.05～8.12mol％组成；所述添加剂由Al2O3：0.01～0.5wt％，ZrO：0.01～0.5wt％，V2O5：0.05～0.8wt％，Bi2O3：0.05～0.6wt％，以及CaCO3：0.05～0.5wt％组成。2.根据权利要求1所述的耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料，其特征在于，所述主成分由Fe2O3：48～51.5mol％，NiO：17.25～21.02mol％，ZnO：19.3～26.64mol％，以及CuO：5.05～8.02mol％组成。3.根据权利要求1所述的耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料，其特征在于，所述添加剂由Al2O3：0.05～0.3wt％，ZrO：0.01～0.2wt％，V2O5：0.1～0.5wt％，Bi2O
3 0.05～0.3wt％，以及CaCO
3 0.1～0.3wt％组成。4.权利要求1
‑
3任一项所述耐高温浸锡的高性能镍锌软磁铁氧体材料的制备方法，其特征在于，所述方...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋玉梅，郑国友，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：