一种NiCuZn铁氧体材料及制备方法、叠层片式磁珠的制作方法

文档序号:9318016阅读:508来源:国知局
一种NiCuZn铁氧体材料及制备方法、叠层片式磁珠的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子陶瓷的技术领域,特别是涉及一种NiCuZn铁氧体材料及制备方 法、叠层片式磁珠。
【背景技术】
[0002] 由于铁氧体磁芯对直流或低频信号几乎不损耗功率,而对高频谐波信号损耗较大 的特性,目前广泛采用铁氧体磁珠在电子线路中抑制传导噪声和辐射噪声。在电路中,元件 对交流电的阻碍作用,称为阻抗,用Z表示,可等效为一个电感器和一个电阻器串联,其电 感值与铁氧体材料磁导率相对应,而电阻值与铁氧体损耗相关联。随频率升高,铁氧体损耗 电阻增大,而磁导率在达到截止频率时剧烈下降,故感抗出现一个最大值,结果合成阻 抗Z在某一频率出现最大值。
[0003] 众所周知,不同化学组成的铁氧体材料呈现不同的磁导率-频率或损耗-频率关 系曲线,相对应呈现不同的阻抗-频率曲线。高磁导率材料截止频率低,其阻抗最高值出现 在低频段;而低磁导率材料截止频率高,其阻抗最大值出现在较高频段。因此,采用不同铁 氧体材料可适应各种阻抗特性的要求。
[0004] 叠层片式磁珠由于体积小、易于表面贴装等优点,目前作为抗电磁干扰器件在电 子领域中得到广泛应用。随着电子产品的快速发展,对叠层片式磁珠而言,产品小型化、高 频化、大电流化已成为了发展趋势。在开发过程中,伴随着叠层片式磁珠高频化及小型化, 出现产品高频阻抗低及电镀时爬镀的问题,这对铁氧体材料及工艺提出了新的要求。

【发明内容】

[0005] 本发明提出一种NiCuZn铁氧体材料及制备方法、叠层片式磁珠。
[0006] 本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决:
[0007] -种NiCuZn铁氧体材料,包括主成分以及辅助成分,所述主成分由如下摩尔百分 比的各组分组成:Fe203:48. 2~49. 2%,ZnO:10~20%,CuO:5~10%,余量为NiO;相对 于所述主成分的总质量,所述辅助成分包括如下重量百分比的各组分:Bi203:0. 5~1. 0%, C〇203:0. 05 ~0? 5%,CaC03:0. 05 ~0? 5%。
[0008] 优选地,相对于所述主成分的总质量,所述辅助成分的重量百分比为:Bi203: 0? 5 ~0? 8%、C〇203:0. 1 ~0? 2%、CaC03:0. 1 ~0? 3%。
[0009] 优选地,相对于所述主成分的总质量,所述辅助成分的重量百分比为:Bi203: 0? 5%、C〇203:0. 2%、CaC03:0. 1%。
[0010] 优选地,相对于所述主成分的总质量,所述辅助成分的重量百分比为:Bi203: 0? 8%、C〇203:0.l%、CaC03:0. 3%。
[0011] -种NiCuZn铁氧体材料的制备方法,包括如下步骤:
[0012] S1、混合:将如下摩尔百分比的各组分进行混合:Fe203:48. 2~49. 2%,Zn0 :10~ 20%,CuO:5~10%,余量为NiO,将混合后的粉料研磨至0. 5~1ym之间,并进行烘干;
[0013] S2、预烧:将所述混合的粉料在800~850°C进行预烧,保温时间为1-2小时;
[0014] S3、球磨:在经预烧后的粉料的总质量基础上,添加质量百分比为0. 5~1.Owt% 的Bi203、0? 05 ~0? 5wt% 的C〇203以及 0? 05 ~0? 5wt% 的CaCO3,研磨至 0? 5 ~1ym之间, 并进行烘干;
[0015] S4、造粒:添加经所述步骤S3烘干后的粉体重量10_15wt%的PVA胶水进行造粒, 得到铁氧体造粒粉;
[0016] S5、成型:将所述铁氧体造粒粉压制成铁氧体生坯;
[0017] S6、烧结:将所述铁氧体生坯进行烧结,烧结温度为880~900°C,烧结时间为 10~15小时,保温2~4小时,得到铁氧体坯体。
[0018] 优选地,所述步骤S4中的所述PVA胶水中,所述PVA的质量浓度为10%。
[0019] 优选地,所述步骤S1和/或步骤S3中进行研磨时,料:球:水的质量比为1:3:1。
[0020] -种叠层片式磁珠,由所述的NiCuZn铁氧体材料制成。
[0021] 本发明的有益效果:本发明提供的NiCuZn铁氧体材料,主成分上:Fe203的含量为 48. 2~49. 2mol%,当Fe203的含量高于49. 2mol%时,易产生Fe2+离子,导致电阻率下降, 同时也影响材料的烧结,而当Fe203含量过低时,缺铁量增大也会导致材料电阻率的下降; ZnO的含量为10~20mol%,当ZnO含量过高时起始磁导率增大,影响阻抗的高频性能;CuO 含量为5~lOmol%,CuO对低温烧结NiCuZn铁氧体材料的电阻率影响最大,当CuO含量 增大时,材料电阻率显著下降,而含量较低会影响材料的烧结;相应地,本发明的NiO含量 相对较高,这有利于提升产品的耐流性能及高频特性。为了实现低温烧结及获得优良的电 磁性能,本发明在主成分的基础上,添加Bi203以促进材料的低温烧结,添加Co203改善材料 的阻抗高频特性,同时对抑制Fe2+也起到一定作用,而加入CaC03有利于增大晶界厚度,抑 制晶粒生长,提高材料的电阻率;通过对辅助成分的多组实验,得出添加量为Bi203:0. 5~ 1. 0wt%、Co203:0. 05~0? 2wt%、CaC03:0. 05~0? 5wt%时,材料可获得较高的电阻率及高 频阻抗特性。通过以上各个成分的共同协同,本发明提供的NiCuZn铁氧体材料可在900°C 以下烧结,获得的材料电阻率在l〇1(]Q?cm以上,可有效避免小尺寸磁珠在电镀时发生爬 镀;获得的材料的起始磁导率在50~100之间,具有良好的高频阻抗特性,尤其适用于制作 高频小尺寸的叠层片式磁珠。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明的实施例1及对比例1的阻抗-频率特性曲线。
【具体实施方式】
[0023] 下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
[0024] 本发明提供一种NiCuZn铁氧体材料,在【具体实施方式】中,该材料包括主成分以及 辅助成分,所述主成分由如下摩尔百分比的各组分组成:Fe203:48. 2~49. 2%,ZnO:10~ 20%,CuO:5~10%,余量为NiO;相对于所述主成分的总质量,所述辅助成分包括如下重量 百分比的各组分:Bi203:0. 5 ~1. 0%,Co203:0. 05 ~0? 5%,CaC03:0. 05 ~0? 5%。
[0025] 本发明还提供一种NiCuZn铁氧体材料的制备方法,其包括如下步骤:
[0026]S1、混合:将如下摩尔百分比的各组分进行混合:Fe203:48. 2~49. 2%,Zn0 :10~ 20%,CuO:5~10%,余量为NiO,将混合后的粉料研磨至0. 5~1ym之间,并进行烘干;
[0027] S2、预烧:将所述混合的粉料在800~850°C进行预烧,保温时间为1-2小时;
[0028] S3、球磨:在经预烧后的粉料的总质量基础上,添加质量百分比为0. 5~1.Owt% 的Bi203、0? 05 ~0? 5wt% 的C〇203以及 0? 05 ~0?
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