[發(fā)明專利]一種低溫?zé)Y(jié)多層片式電感用軟磁鐵氧體材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210183559.3
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102718472A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王勇軍;陳加旺;李強;胡建兵;伍文斌
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司;廣東肇慶微碩電子有限公司
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/626
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軟磁鐵氧體材料及其制備方法，尤其涉及一種低溫?zé)Y(jié)多層片式電感用軟磁鐵氧體材料及其制備方法。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)外低溫?zé)Y(jié)多層片式電感用軟磁鐵氧體材料以NiCuZn和MgCuZn兩種材料為主，因為要在900℃左右與純銀內(nèi)導(dǎo)體匹配共燒結(jié)，一般在配方設(shè)計時都會加入數(shù)量不等的助燒劑，而最為常用的助燒劑就是Bi₂O₃。

(1)加Bi₂O₃助燒的工作原理：因為Bi₂O₃的熔點很低，在730℃開始熔化，熔化后的Bi₂O₃將鐵氧體材料進(jìn)行包裹，形成過渡液相，從而促進(jìn)鐵氧體材料晶粒的生長。

(2)加Bi₂O₃助燒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：Bi₂O₃在燒結(jié)過程呈液態(tài)，期間，將周圍鐵氧體晶粒進(jìn)行包裹，并使多個小晶粒合并成一個大晶粒。冷卻后，Bi₂O₃固化，作為晶粒與晶粒之間的填充物主包裹物，存在于晶界處。

(3)加Bi₂O₃的用途：一是以過渡液相燒結(jié)方式，促使晶粒生長，使鐵氧體材料的燒結(jié)溫度從960℃以上下降至900℃以下，達(dá)到低溫?zé)Y(jié)的目的；Bi₂O₃冷卻并固化后，在晶粒與晶粒之間起粘結(jié)和固化晶粒的作用，使材料瓷體強度和體積密度達(dá)到設(shè)計要求。

加Bi₂O₃雖然成本低廉、降溫效果好、操作方便；但Bi₂O₃對材料電磁性能影響大、容易造成晶粒異常長大，且Bi是重金屬元素，正被歸入禁用品之列。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種不含Bi元素，仍能滿足低溫?zé)Y(jié)多層片式電感器用的鐵氧體材料用的軟磁鐵氧體材料及其制備方法。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種低溫?zé)Y(jié)多層片式電感用軟磁鐵氧體材料，包括由純度大于等于95％的Fe₂O₃、化學(xué)純Ni₂O₃、分析純的CuO、電子級的ZnO、電子級的Co₃O₄組成的原料配方，在原料配方中各物質(zhì)的摩爾百分濃度以離子表示為Fe³⁺(61-68)mol％、Ni³⁺(12-20)mol％、Zn²⁺(12-20)mol％、Cu²⁺(7-10)mol％、Co⁴⁺(0.1-0.3)mol％。

進(jìn)一步：本發(fā)明還提供了上述低溫?zé)Y(jié)多層片式電感用軟磁鐵氧體材料的制備方法，按配方稱取原料，并將原料與直徑為7±1mm的鋯球、去離子水混磨3-7小時后得混磨粉料，去除混磨粉料水分得干燥的粉料，最后將干燥粉料粉碎后，在空氣爐中進(jìn)行預(yù)燒得預(yù)合粉料，再將預(yù)合粉料與直徑為2-7mm的鋯球及去離子水在砂磨機(jī)或三維振動磨機(jī)中混磨8-15小時，之后同樣去除粉料中的鋯球與水分，得到干燥的粉料，用過篩或打粉的方式使其保持粉體形狀，即得粒徑小于3μm的成品粉料，所述預(yù)合粉料、鋯球以及去離子水的重量比為1∶4∶1。所述的預(yù)燒是指將干燥粉料放入箱式爐、隧道爐、或旋轉(zhuǎn)窯爐進(jìn)行預(yù)燒，經(jīng)過5-7小時從200℃至600℃的緩慢升溫，然后在760℃-790℃溫度段保溫3小時，得預(yù)合粉料，預(yù)合粉料的比表面積在1.6-2.0m²/g。所述混磨粉料的平均粒度在0.6-0.9μm，其比表面積大于4.0m²/g。去除混磨粉料水份是指采用烘烤或噴霧干燥方式將混磨粉料中的水份去除。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)造集中了多層片式電感用鐵氧體材料的技術(shù)優(yōu)點，在不含重金屬元素Bi的條件下，能與含Bi材料一樣在900℃左右低溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)后瓷體晶粒小而均勻，晶粒與晶粒之間相互連接而呈更為堅固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。而且，由于該材料的預(yù)合成溫度比含Bi的NiCuZn和MgCuZn材料低100-200℃，故其制造成本更低，再加之Bi₂O₃的價格較高，去除了材料中的Bi，使原料成本也隨之有所下降。

具體實施方式