一种耐热冲击功率镍锌铁氧体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于软磁铁氧体技术领域，具体设及一种功率电感用的耐热冲击儀锋铁氧 体及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 软磁铁氧体按照应用类型主要分为功率型铁氧体和高磁导率型铁氧体。相对于儘 锋铁氧体，儀锋铁氧体具有高电阻率、高工作频率等优点，适合制作各类型表面贴装元件。 近些年随着智能可穿戴等设备的不断涌现，对器件的智能化、微型化提出更高的要求。产品 必须能满足适于表面贴装、易焊接、高强度等要求，对器件高性能W及可靠性提出了更加严 苛的要求。
[0003] 目前，已有关于耐热冲击和高机械强度NUn铁氧体及其制备方法被报道：申请 号为201010206704.6,发明名称为"一种高抗折强度儀锋软磁铁氧体材料及其制造方法" 的中国专利，其公开了一种高抗折强度儀锋软磁铁氧体材料，按摩尔份计的主配方：氧化 铁化2〇3:35~50mol%，氧化锋化0 :8~15mol%，氧化亚儀NiO:30~40mol%，氧化铜 化0:5~llmol%，该发明提供了一种磁导率在18 + 25%，具有较高抗折强度的儀锋软磁铁 氧体材料的制备方法；申请号为201210056750. 1，发明名称为"一种高强度高Bs儀锋铁氧 体及其制备方法"的中国专利，其公开了一种功率电感用高强度、高Bs儀锋铁氧体及其制备 方法，主成分W各自标准物计的含量如下：Fe2〇349~52. 5mol%、NiO20~29. 5mol%、Zn0 18~28mo1%，化0 2. 5~5mol%，副成分包括碳酸巧、氧化钻、氧化错、碳酸裡、五氧化二 饥和二氧化娃，副成分相对主成分总量，W各自标准物计的含量为：CaC〇3〇. 03~0. 15wt%， C〇2〇3〇. 01 ~0. 05wt%，Zr〇2〇. 03 ~0. 13wt%，LizCOsO. 03 ~0.lOwt%，V2O5O. 03 ~ 0. 15wt%，Si〇2〇. 01~0.lOwt% ;采用氧化物法制备，在1180~1250°C烧结后制品的结 晶晶粒尺寸为3~5ym，晶界鲜明，具有高强度和高直流偏置；申请号为201410431061. 3， 发明名称为"一种耐热冲击儀锋铁氧体及其制备方法"的中国专利，其公开了一种功率 电感用的耐热冲击儀锋铁氧体及其制备方法，属于软磁铁氧体技术领域，该铁氧体主成 分W各自标准物计的含量为：化2〇348~52mol%，Ni016~29mol%，Zn022~31mol%， 化00. 5~2mol%，C〇2〇3〇. 01~0.Imol%，畐[J成分相对所述主成分总量W其标准物计的含量 为Bi2030. 1~0. 5wt% ;得到的儀锋铁氧体的耐热冲击性能和机械强度有一定的改善。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种优良电磁性能、耐热冲击、高机械强度的儀锋铁氧体 及其制备方法。 阳0化]本发明的技术方案如下：
[0006] 一种耐热冲击功率儀锋铁氧体，具有高强度、优良电磁性能和耐热冲击的多重特 点，用于功率电感，不仅能满足对器件小型化的要求，也满足对材料强度、热冲击和溫度稳 定性的需求，包括主成分和副成分，所述主成分为：氧化铁、氧化亚儀、氧化锋、氧化铜、=氧 化二钻，所述主成分W各自标准物计的含量为：化203:48~52mol%，NiO:16~29mol%，化0:22~31mol%，CuO:0. 5~2mol%，C〇2〇3:〇. 01~0.Imol%，相对所述主成分总量，所述 副成分W其标准物计的含量为Bi2〇3:〇. 1~0. 3wt%，W〇3:0. 05~0.Iwt%，CaC〇3:〇. 01~ 0. 07wt%，Si〇2:0. 03 ~0. 21wt%。
[0007] 优选地，所述副成分相对所述主成分总量，W其标准物计的含量为Bi2〇3:〇. 3wt%， W〇3:0. 07wt%，CaCO3:0. 〇6wt%，SiO2:0. 18wt%。
[0008] 一种耐热冲击功率儀锋铁氧体的制备方法，依次包括了混合球磨、预烧、二次球 磨、造粒、成型和烧结步骤，副成分采用分步渗入方式，在混合球磨和二次球磨运两个工艺 步骤中均加入，具体步骤如下：
[0009] (1)混合球磨：按主成分和副成分配比配料后进行湿法球磨混合，球磨时间为 6h;所述主成分W其各自标准物计的含量为：Fe2〇3:48~52mol%，Ni0:16~29mol%， 化0:22~31mol%，Cu0:0. 5~2mol%，C〇2〇3:0. 05mol%，副成分相对主成分总量W其标准 物计的含量为：Bi2〇3:〇.lwt%，W〇3:0. 07wt% ;
[0010] (2)预烧：将混合好的材料在烧结炉中进行预烧，预烧溫度控制在1020±1(TC，预 烧时间为120min;
[0011] (3)二次球磨：在上述预烧得到的预烧料中加入副成分，进行二次球磨，球磨 时间为12h;所述副成分相对主成分总量W其标准物计的含量为Bi2〇3:〇. 2wt%、CaC〇3: 0. 06wt%、Si〇2:0. 18wt% ; 阳01引 （4)造粒：在上步得到的粉料中加入粉料重量的8~lOwt%的PVA(PVA溶液 lOwt% )，得到颗粒料；
[0013] (5)压制：将上步得到的颗粒料压制得到巧件，压力为8±lMPa，保压时间为20s;
[0014] (6)烧结：在烧结炉中进行烧结，烧结溫度控制在1125~1150°C，保溫时间为 120~ISOmin，升溫速率：1. 5~2. 0°C/min,烧结气氛为空气，烧结结束后随炉自然降溫至 室溫，即得到所述的儀锋铁氧体。
[0015] 本发明的有益效果为：
[0016] 1、本发明提供的耐热冲击儀锋铁氧体通过调整配方，即通过调整化2〇3来调整材 料的饱和磁感应强度，通过调整NiO的含量来调整材料的使用频率，通过调整ZnO的含量来 调整材料的磁导率。通过加入C〇2〇3改善材料的频率特性与磁导率特性，通过分步渗杂的方 式加入副成分，降低烧结溫度并改善微观特性，通过加入W〇3改善溫度稳定性和耐热冲击性 能，通过加入适量的化C〇3-Si〇2增加晶界厚度，降低损耗同时提升机械强度；再通过生产工 艺进一步调整材料的晶体结构，从而使之具有良好的综合磁性能、强度和耐热冲击性能。 阳017] 2、本发明提供的耐热冲击儀锋铁氧体的耐热冲击能力可达到400°CW上，且该材 料适用于表面安装的功率电感器的开发和大量生产，有利于传输较大功率的电源同路和DC-DC电源模块的小型化和薄型化。
[0018]材料的主要性能指标如下：起始磁导率y1:400+25% ;饱和磁感应强度Bs: 380±5%mT;相对损耗因子tan5/iii(Xl〇6);《60;比溫度系数aw(X10*V°C):《10; 居里溫度Tc(°C) :> 180 ;机械强度> 150MPa。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明实施例1得到的儀锋铁氧体的扫描电子显微镜（SEM)图片。
【具体实施方式】
[0020] W下根据具体实施例