专利名称：一种含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种软磁铁氧体材料及其制造方法，尤其涉及一种应用于 多层片式电感器和磁珠的软磁铁氧体材料及其制造方法。
背景技术：
目前国内外用于生产叠层型片式电感器(和磁珠)的材料几乎全部采
用以NiCuZn为基的软磁铁氧体材料，较常见的有初始磁导率分别为25、 50、 100、 200、 300、 400、 600等几种，其中初始磁导率为25和50的一般用于 制作使用频率较高的电感和磁珠，如尖峰型磁珠；初始磁导率为200、 300、 400、 600的则常用于制作使用频率相对较低的大感量片式电感；而初始磁 导率为100左右的材料常用于制作中低感量段的常规产品，但其使用率最 高，约占片式电感家族总量的50% 80%，国内对初始磁导率ui为100的 NiCuZn软磁铁氧体的需求量约200吨/年。但用NiCuZn生产各类片式电感 和磁珠同时也具有以下缺点随着近年来各类有色金属及其氧化物价格的 快速上涨，特别是镍价的上涨，用镍量较高的u 100材料的制造成本已越来 越高。MgZn材料与NiZn、 MnZn材料同属软磁铁氧体系列，用MgZn材料制 作磁芯也由来已久，但在片式电感生产领域却一直未能取代NiZn材料，这 是因为MgZn材料与NiZn材料相比具有以下缺点烧结温度更高，自谐振 频率更低，烧结后瓷体密度较低，瓷体的机械强度较低等等，难以达到片 式电感器生产的要求。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种应用于多层片式电感器和磁珠 的含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料，本发明需解决的另外一个技术问 题是提供一种含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料的制造方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的 一种含镁、镍、
锌元素的软磁铁氧体材料，按摩尔份计，氧化铁Fe203 60 66molM、氧化镍
Ni0 7 10mol%、氧化镁MgO 7 10mol%、氧化锌Zn0 10 15moiy。的、氧化 铜Cu0 3 6mol。/d。即将价态更稳定的Mg2+部分取代容易变价的Ni2+，与Cu2+、 Zn2+、 Fe3+等在高温下合成尖晶石相复合型软磁铁氧体材料。材料的相对磁 导率高，磁性能稳定。
进一步上述软磁铁氧体材料，按摩尔份计，氧化铁Fe203 62 66mol%、 氧化镍NiO 8 10mol%、氧化镁MgO 8 10mol%、氧化锌ZnO 12 15mol%、 氧化铜CuO 4 6mol%，还加入0. 5 2 wt呢的助烧剂和0. 1 lwtyo的瓷体增强 剂，所述的助烧剂是BiA或V205—种或两种物质；所述的瓷体增强剂是SiC 或SiN —种或两种物质。在常温常压下，湿度为60~90%，用HP4291电桥、 高频Q表等测试仪器测试初始磁导率P i HZ=100± 10、品质因数Q棚》130、 自谐振频率fr》70MHz、体积电阻率Pv》l()8Q cm。该性能的软磁铁氧体 材料用于制作多层片式电感器和磁珠时,能在900士20。C范围内与纯银内导 体无反应匹配共烧结，且烧结后芯片的机械强度满足整机装配过程所需的 强度。
本发明要解决的另外一个技术问题是通过以下技术方案实现上述含 镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料的制造方法，步骤为原材料处理、配 料、 一次球磨、干燥、打粉或过筛、预烧、二次配料、二次球磨、二次干
燥、二次打粉或过筛，其特征在于所述的预烧条件是在空气炉中，以800
90(TC预合成。
更进一步所述的配料中，按摩尔份计，氧化铁Fe203 60 66moB、氧 化镍Ni0 7 10mol%、氧化镁Mg0 7 10mol%、氧化锌ZnO 10 15mol%、氧 化铜CuO 3 6mol%。优选的按摩尔份计，氧化铁Fe203 62 66mol%、氧 化镍NiO 8 10mol%、氧化镁MgO 8 10mol%、氧化锌ZnO 12 15mol%、氧 化铜CuO 4 6mol%。所述的二次配料指在己预烧的材料中加入0.5 2 wt% 的助烧剂和0. 1 lwt9()的瓷体增强剂。所述的助烧剂是BiA或V力5—种或 两种物质；所述的瓷体增强剂是SiC或SiN —种或两种物质。所述的二次 球磨中，粉体平均粒径粉碎至1.0土0.2um。
在上述方法中，由于MgZn材料与NiZn材料相比具有以下优点价格 比MZn材料低得多，材料的初始磁导率较高，磁性能更稳定。在多层片式
电感器和磁珠的湿式流延中，浆料分散性更好，但原料成本可下降50%，更 为重要的是本发明将MgZn材料引入叠层型片式电感器的生产中。
具体实施例方式
本发明的主旨是通过在NiZnCu铁氧体材料中添加MgZn，价态更稳定的 Mg2+部分取代容易变价的Ni2+,与Cu2+、 Zn2+、 Fe3+在高温下合成尖晶石相复 合型软磁铁氧体材料，使其材料的初始磁导率高，磁性能更稳定，用于生 产叠层型片式电感器时，生产成本低。下面结合实施例对本发明的内容作 进一步详述，实施例中所提及的内容并非对本发明的限定，材料中各个原 材料的选择可因地制宜而对结果并无实质性影响。
首先，简述本发明方法的基本方案。 一种含镁、镍、锌元素的软磁铁氧 体材料，按摩尔份计，氧化铁Fe203 60 66moP/"氧化镍Ni0 7 10mol%、 氧化镁MgO 7 10mol%、氧化锌ZnO 10 15mol96的、氧化铜CuO 3 6mol%0 该含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料的制造方法，步骤为原材料 处理、配料、 一次球磨、干燥、打粉或过筛、预烧、二次配料、二次球磨、 二次干燥、二次打粉或过筛，其特征在于所述的预烧条件是在空气炉中，
以800 90(TC预合成。所述的二次配料指在已预烧的材料中加入0.5 2 wt呢的助烧剂和0. 1 lwt9&的瓷体增强剂。所述的二次球磨中，粉体平均粒 径粉碎至1.0土0.2um
实施例l
一种含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料，按摩尔份计，氧化铁Fe203 62mol%、氧化镍Ni0 7 10moF。、氧化镁Mg0 8moiyo、氧化锌Zn0 10 15mol% 的、氧化铜Cu0 3 6mol%。
该含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料的制造方法，步骤为原材料 处理、配料、 一次球磨、干燥、打粉或过筛、预烧、二次配料、二次球磨、 二次干燥、二次打粉或过筛，其特征在于所述的预烧条件是在空气炉中，
以800预合成。所述的二次配料指在已预烧的材料中加入BiA 0. 5 2wt% 和SiC 0. l lwt%。所得的软磁铁氧体材料ii i4MHz=100±10、 Q棚》130、 fr 》70MHz、 P v》108Q cm。
实施例2:
一种含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料，按摩尔份计，氧化铁Fe203 63mol%、氧化镍MO 7 10mol%、氧化镁MgO 9mol%、氧化锌ZnO 10 15mol% 的、氧化铜CuO 3 6mol%。
该含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料的制造方法，步骤为原材料 处理、配料、 一次球磨、干燥、打粉或过筛、预烧、二次配料、二次球磨、 二次干燥、二次打粉或过筛，其特征在于所述的预烧条件是在空气炉中，
以800 90(TC预合成。所述的二次配料指在已预烧的材料中加入V2050. 5 2wt。/。和SiN0. l lwt%。所得的软磁铁氧体材料p i棚^100士10、 Q Hz》130、 fr》70MHz、 p v》108Q cm。
实施例3:
一种含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料，按摩尔份计，氧化铁Fe203 64mol%、氧化镍NiO 7 10mol%、氧化镁MgO 10mol%、氧化锌ZnO 10 15mol% 的、氧化铜CuO 3 6mol%。
该含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料的制造方法，步骤为原材料 处理、配料、 一次球磨、干燥、打粉或过筛、预烧、二次配料、二次球磨、 二次干燥、二次打粉或过筛，其特征在于所述的预烧条件是在空气炉中， 以800预合成。所述的二次配料指在已预烧的材料中加入Bi203 0. 5 2 wt% 和SiN 0. l lwt%。所得的软磁铁氧体材料u i z=100±10、 Q棚》130、 fr 》70MHz、 p v》108q cm。
实施例4:
一种含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料，按摩尔份计，氧化铁Fe203 65mol%、氧化镍NiO 7 10mol%、氧化镁MgO 10mol%、氧化锌ZnO 10 15mol% 的、氧化铜CuO 3 6mol%。
该含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料的制造方法，步骤为原材料 处理、配料、 一次球磨、千燥、打粉或过筛、预烧、二次配料、二次球磨、 二次干燥、二次打粉或过筛，其特征在于所述的预烧条件是在空气炉中，
以800 900'C预合成。所述的二次配料指在已预烧的材料中加入V2050. 5 2 wt%和SiCO. 1 lwtyo。所得的软磁铁氧体材料u i柳^100土10、Q條》130、 fr》70MHz、 p v》108Q cm。
权利要求
1、一种含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料，按摩尔份计，氧化铁Fe2O360～66mol％、氧化镍NiO 7～10mol％、氧化镁MgO 7～10mol％、氧化锌ZnO 10～15mol％、氧化铜CuO 3～6mol％。
2、 根据权利要求1所述的软磁铁氧体材料，其特征在于按摩尔份计， 氧化铁Fe203 62 66mol%、氧化镍NiO 8 10mol%、氧化镁MgO 8 10mol%、 氧化锌ZnO 12 15mol%、氧化铜CuO 4 6mol%。
3、 根据权利要求2所述的软磁铁氧体材料，其特征在于按重量份计， 还加入0.5 2 wtX的助烧剂和0. 1 lwt。/。的瓷体增强剂，所述的助烧剂是 Bi203或V20 s—种或两种物质；所述的瓷体增强剂是SiC或SiN —种或两种 物质。
4、 根据权利要求3所述的软磁铁氧体材料，用于制作多层片式电感器 和磁珠。
5、 一种根据权利要求1 3中任一项所述的含镁、镍、锌元素的软磁 铁氧体材料的制造方法，步骤为原材料处理、配料、 一次球磨、干燥、 打粉或过筛、预烧、二次配料、二次球磨、二次干燥、二次打粉或过筛， 其特征在于所述的预烧条件是在空气炉中，以800 90(TC预合成。
6、 根据权利要求5所述的软磁铁氧体材料的制造方法，其特征在于 所述的二次配料指在已预烧的材料中加入0.5 2 wt。/。的助烧剂和0. l lwtW的瓷体增强剂。
7、 根据权利要求6所述的软磁铁氧体材料的制造方法，其特征在于-所述的助烧剂是BiA或V20s—种或两种物质；所述的瓷体增强剂是SiC或 SiN—种或两种物质。
8、 根据权利要求7所述软磁铁氧体材料的制造方法，其特征在于所 述的二次球磨中，粉体平均粒径粉碎至1.0土0.2um。
全文摘要
本发明公开了一种含镁、镍、锌元素的软磁铁氧体材料，按摩尔份计，氧化铁Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 60～66mol％、氧化镍NiO 7～10mol％、氧化镁MgO 7～10mol％、氧化锌ZnO 10～15mol％、氧化铜CuO 3～6mol％。该制造方法的步骤为原材料处理、配料、一次球磨、干燥、打粉或过筛、预烧、二次配料、二次球磨、二次干燥、二次打粉或过筛，所述的预烧条件是在空气炉中，以800～900℃预合成。所得的软磁铁氧体材料初始磁导率为100左右，磁性能稳定，用于生产叠层型片式电感器时，生产成本低。
文档编号C04B35/26GK101354941SQ20081002818
公开日2009年1月28日 申请日期2008年5月16日 优先权日2008年5月16日
发明者伍尚国, 徐舒景, 强 李, 王勇军, 陈加旺, 陈志华 申请人:广东风华高新科技股份有限公司