一种磁导率为300的软磁铁氧体材料及其制备方法与流程

本发明属于高频低磁导率软磁铁氧体材料制造技术领域，尤其涉及一种磁导率为300的软磁铁氧体材料及其制备方法。

背景技术：

高频低磁导率软磁铁氧体材料主要应用于电脑及外围设备、航天科技、节能照明、通讯系统中，用于电感器、磁珠、变压器、扼流圈等抗电磁干扰器件。

随着国内外电磁兼容法规的普遍实施和表面安装技术（smt）的提高和整机小型化的要求，对电子元器件的小型化和多元化的要求越来越高。叠层片式电感器由于具有优良的磁屏蔽特性、直流电阻小，品质因数（q值）高、体积小等优点，倍受市场的青睐，同时对小型化大感量的片式电感器需求量也日益递增。

生产贴片电感的主要材料是nicuzn系软磁铁氧体，具有相对较高的磁导率（µ，）、高的品质因数（q值）、高的电阻率（ρ）等特性。目前的nicuzn系软磁铁氧体的磁导率多在20-210之间，造成该类软磁铁氧体小型化高感量的片式电感的批量生产比较困难。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，提高小型化高感量片式电感的批量生产能力，适应市场的需求，本发明提供一种磁导率为300的软磁铁氧体材料。

本发明的另一目的软磁铁氧体材料及其制备方法。该生产工艺和设备无特殊要求，便于批量生产。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

该软磁铁氧体包括fe2o3、nio、cuo、zno等主要金属粉末材料及其他辅助材料，采用高温固相反应法制得磁导率为300-330左右的软磁铁氧体材料。

fe2o3、nio、cuo、zno是该软磁铁氧体主要成分，sio2为磁导率的比温度系数补偿材料，co3o4为磁导率调节剂材料，bi2o3为助烧剂材料。软磁铁氧体粉料主要组成包括amol%fe2o3+bmol%nio+cmol%zno+dmol%cuo+ewt%bi2o3+fwt%co3o4+gwt%sio2，其中a+b+c+d=100%，40≤a≤60，5≤b≤15，25≤c≤40，5≤d≤15，0≤e≤15,0≤f≤5,0≤g≤3,ewt%，fwt%，gwt%为占（amol%fe2o3+bmol%nio+cmol%zno+dmol%cuo）的重量分数。

上述组成的优化方案为：一种高频低磁导率软磁铁氧体材料，其特征在于粉料组成为amol%fe2o3+bmol%nio+cmol%zno+dmol%cuo+ewt%bi2o3+fwt%co3o4+gwt%sio2，其中fe2o3、nio、zno、cuo先固相反应后合成软磁铁氧体主材料mo.fe2o3（m²⁺代表ni²⁺、cu²⁺、zn²⁺），a+b+c+d=100%，45≤a≤55，7≤b≤12，27≤c≤38，7≤d≤12，1≤e≤5,0.05≤f≤2,0.01≤g≤1,ewt%，fwt%，gwt%为占（amol%fe2o3+bmol%nio+cmol%zno+dmol%cuo）的重量分数。

上述组成的优化方案为：一种高频低磁导率软磁铁氧体材料，其特征在于粉料组成为amol%fe2o3+bmol%nio+cmol%zno+dmol%cuo+ewt%bi2o3+fwt%co3o4+gwt%sio2，其中fe2o3、nio、zno、cuo先固相反应后合成软磁铁氧体主材料mo.fe2o3（m²⁺代表ni²⁺、cu²⁺、zn²⁺）a+b+c+d=100%，48≤a≤50，8≤b≤10，29≤c≤35，8≤d≤10，1.5≤e≤3.5,0.1≤f≤1.5,0.1≤g≤0.8,ewt%，fwt%，gwt%为占（amol%fe2o3+bmol%nio+cmol%zno+dmol%cuo）的重量分数。

一种高频低磁导率软磁铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：

①将fe2o3、nio、zno、cuo材料按照上述方案中所述的材料摩尔比组成，置于装好玛瑙球的聚氨酯球磨罐内，然后加入去离子水进行球磨24±1h，球：料：水以1.4:1:1.1为宜，球磨后的浆料使用真空泵抽取经过过滤器过滤后进入压滤机，2-3m压力压滤6小时左右，将压滤后的料进行180℃烘干，使用粒度分析仪测试粉料粒度d50为1.8±0.2um，将烘干的粉料装氧化铝大方钵，在箱式炉或隧道炉内于850±10℃煅烧3±0.5小时，合成软磁铁氧体主材料mo·fe2o3（m²⁺代表ni²⁺、cu²⁺、zn²⁺）。

②在煅烧后的主材料mo·fe2o3中添加上述方案中所述的材料bi2o3、co3o4、sio2，置于聚氨酯搅拌磨球磨罐内锆球球磨3±0.5h，球：料：水=3:1:1，经过锆球搅拌磨球磨后的浆料进行粒度测试，粉料粒度d50在1.2-1.5um，再将搅拌磨球磨后的浆料转至砂磨机球磨8±1h，球磨后的浆料360℃烘干，粒度分析仪测试该料粒度d50为0.8±0.2um，即得本发明材料。

③在发明材料中加入5wt%聚乙烯醇（pva）粘合剂造粒，于8-12mpa压制外径20mm，内径10mm，厚度为3mm的圆环，在箱式炉或隧道炉于890-910℃，保温2-4h，即可测试本材料性能参数。

本发明的软磁铁氧体材料，通过制备过程工艺方法的改进及各粉料的优化配比，获得磁导率为300-330粉料，同时具有可以满足应用所需的高品质因数、高电阻率和低的比温度系数等特点。

具体实施方式

表1给出了构成本发明的各种成分含量的几个具体事例及其高频磁性能。软磁铁氧体的磁导率在1-3mhz频率下测得。

表1高频、低磁导率软磁铁氧体材料的组成、烧结温度和磁性能

技术特征：

技术总结
一种磁导率为300的软磁铁氧体材料及其制备方法，属于高频低磁导率软磁铁氧体材料制造技术领域。本发明的软磁铁氧体材料主要组成包括A mol%Fe2O3+B mol%NiO+C mol%ZnO+D mol%CuO+e wt% Bi2O3+f wt% Co3O4+g wt% SiO2，其中A+B+C+D=100%，40≤A≤60，5≤B≤15，25≤C≤40，5≤D≤15，0≤e≤15，0≤f≤5，0≤g≤3，ewt%，fwt%，gwt%为占（A mol%Fe2O3+B mol%NiO+C mol%ZnO+D mol%CuO）的重量分数。该材料具有可以满足应用所需的高品质因数、高电阻率和低的比温度系数等特点。

技术研发人员：张力;曹淑涛;程仁福;陈月光;袁纪烈
受保护的技术使用者：山东同方鲁颖电子有限公司
技术研发日：2018.10.29
技术公布日：2019.03.26