专利名称：：Mn-Zn铁氧体水基流延成膜制备技术的制作方法Mn-Zn铁氧体水基流延成膜制备技术随着电子设备小型化，网络化和多媒体方向的迅猛发展，电子元器件小型化发展的日新月异，片状电阻，片状电容已在我国不少企业大量生产，唯有片状电感发展缓慢，然后，随着多层片式变压器，BMI滤波器和EMI磁珠列阵的掘起，片状电感已进入崭新的发展时期，片状电感的制造离不开磁性材料，其中应用最广泛的是NiCuZn软磁铁氧体材料也称LTCF技术，对于锰锌铁氧体材料制作片状电感少有问津，本发明就锰锌铁氧体薄膜的制备技术作一个介绍。(一)铁氧体粉料的制备近期，随着全球化能源供应紧张，价格不断上行，降低单位产值能耗成为每一个产品制造工艺中的必要技术措施，因此目前国内大部分铁氧体制造企业，对锰锌铁氧体粉料的制备均采用干法生产工艺，其工艺为配料一振动球磨混和—预烧一振磨一砂磨一喷雾造粒。特别是预烧后的粉料经振磨后的细度可达到Slu，经成型，烧结后，其材料性能均可达到其它工艺生产的材料水平。因此用该工艺生产的铁氧体粉料作为流延成膜的粉体是完全符合工艺要求的。(二)流延成型方法的选择当前国内流延成膜技术大致分为三类，下面就各种方法的优异作一个介绍。(1)非水基流延成膜方法该工艺全部采用有机溶剂，有机物和陶瓷粉料混和制得的流延料浆，然后在流延机上制取工艺要求厚度的薄膜，工艺比较成熟膜片结构均匀，强度韧性好，已在工业生产中应用多年。但流延过程中使用大量有机物，生产成本高，排放有害气体造成环境污染严重。(2)水基凝胶流延成膜方法水基凝胶流延成型工艺主要是清华大学胶态成型实验组研发的，水基凝胶流延成型的浆料由陶瓷粉末、有机单体、交联剂、溶剂、分散剂、塑化剂、引发剂、催化剂等组分配制的，流延成型后在40TT8(TC之间引发单体聚合反应，聚合物形成网络结构，使料浆固化成膜，达到成型目的。该工艺生产的薄膜强度高，韧性好。但该工艺由于氧气阻聚的原因，必须在惰性气体保护下，干燥成膜，因此也增加工艺控制难度和生产成本。由于加入的有机物不少，对环境也有一定污染。目前，该技术处于实验室阶段，工业化生产尚需进一步摸索。(3)水基流延成型方法该方法主要以水为溶剂加入有机溶剂，分散剂、增塑剂、粘结剂、消泡剂、配制成流延的料浆，料浆配制及流延工艺简单、膜片的强度和韧性也能达到工艺要求，并可巻曲贮藏。但由于水的蒸发速度较慢，在干燥过程中膜片容易巻曲、变形、开裂等缺陷，但生产成本低廉，且环境污染少，工艺操作简单，符合当前环保节能的经济发展潮流。综合以上三种流延成型方法分析看，从新品开发初期就应注重产品生产工艺的环保节能原则。我们最终选择了水基流延成型方法用以制造锰锌铁氧体薄膜素胚。至于水基流延成型方法的缺陷可在产品开发渐进过程中，采取适当的技术措施加以解决。(三)水基流延法制备铁氧体薄膜水基流延法制膜，在我国陶瓷基片的生产中己有应用，同样，制造锰锌铁氧体薄膜也可运用此方法。(1)粘结剂粘结剂是铁氧体制膜的关键材料。本文选择的是无毒无害的聚乙烯醇。聚乙烯醇是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物，无毒无害，具有独特的强粘结性，平滑性、耐油性，其成膜性好于其它材料，因其成份中含有羟茎(0H)故防水性能较差，但可经特殊处理提高其耐水性，我们再分折一下用聚乙烯醇制成的薄膜在水中溶解情况(见下表一)表(一)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>根据上表分析，我们完全可以选择适当的聚乙烯醇品质作为粘合剂，使其流延成型后的薄膜。在常温下不溶于水，这样为以后在铁氧体膜片上印刷导电料浆和制作多层铁氧体电感器件创造了有利条件，同样，也可在PVA溶液中加入改性剂来提高聚乙烯醇薄膜的耐水性，(2)分散剂在流延料浆制作中，我们釆用的是星形球磨机(砂磨机)，进行铁氧体粉料的进一步磨细，因此为了获得更细的粉体(通常在0.8y左右)而不团结必须掺入分散剂，让分散剂吸附在粉体表面，大大减弱粉体的相互作用，避免粉体结团，强化研磨效果，有利于铁氧体粉料磨细，增加料浆的流动性，因此在制作铁氧体流延料浆过程中分散剂是必不可少的。同样我们选择环保型的三乙醇胺。(3)增塑剂在流延料浆制作中加入增塑机可使桨料在室温下具有较好流动性和不发生凝结，对粉体颗粒起到润滑作用，便于流延成膜。我们采用的同样是无毒无害的丙三醇，丙三醇加入后不但使料浆流动性变好，而且在流延成膜干燥后，膜胚与基体极易分离。(4)有机溶剂有机溶剂主要是溶解添加在料浆中的有机物。我曾经使用过酒精和丁酮的混合溶剂，因我们使用的添加物均为溶液，因此加入有机溶剂意义不大。酒精可替代水作为溶剂可适当调节流延成膜后的干燥速度。但丁酮加入会与PVA发生反应生成縮醛物，加入量不当会使干燥后膜的强度和韧度变差。通过对铁氧体成膜料浆中的各种添加剂的作用分析，我们确立了锰锌铁氧体流延成型的最佳工艺方案如下图。离子水<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>具体工艺配方见表(二):<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>以上配方可根据料桨的流动性及膜的厚度进行调整。工艺过程中的砂磨时间按实验结果可适当调整。研磨时间短不利于粉料磨细和添加物混和均匀，研磨时间长容易增加浆料中的杂质含量，影响材料烧结后的质量。对于分散剂和增塑剂的添加量在确保膜的强度和韧度前提下，少加为好，以便提高膜的固含量，增加铁氧体材料的密度，以利于材料烧结后性能提高。结论-应该说水基流延成型制膜是一种既环保、节能的一种优良成膜方法，值得推广，其工艺操作简单，生产成本低、环境污染少，国内已有不少企业用此方法大量生产陶瓷基片，深信在不久的将来铁氧体薄膜电感将得到迅速的发展。参考文献(1)11-273979软磁铁氧体粉末的制造方法和层压芯片电感器的制造方法(2)发明者郑家樑申请人:上海顺安通讯防护器材有限公司