專利名稱：低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料與鎂銅鋅鐵氧體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料與一種鎂銅鋅鐵氧體及上述兩種材料 的制備方法。
背景技術(shù)：
疊層片式電感/磁珠是近年來發(fā)展起來的一種重要的表面組裝元件，是新一代表 面安裝技術(shù)不可缺少的片式元件之一，被廣泛應用于通信、電腦及其周邊產(chǎn)品和家用電器 等領(lǐng)域。制備片式元件的關(guān)鍵技術(shù)是磁介質(zhì)材料與內(nèi)導體材料(一般為Ag)共燒。這就要 求其中的軟磁鐵氧體具有較低的燒結(jié)溫度，同時具有高磁導率和高品質(zhì)因數(shù)。目前國內(nèi)外 通用片式電感材料主要集中在低溫燒結(jié)m-cu-ai系鐵氧體，但是這種材料由于磁致伸縮 系數(shù)大，因而對應力比較敏感，來自內(nèi)導體的應力及基片安裝時的應力等將導致材料磁性 能變差。而Mg-Cu-Si鐵氧體材料具有較低的磁致伸縮系數(shù)，良好的磁性能及燒結(jié)特性，是 一種非常理想的多層片式電感用材料。同時，隨著氧化鎳價格的不斷大幅度上漲(氧化鎳 占原料成本的70%以上)，以及國內(nèi)廠家生產(chǎn)的氧化鎳性能不夠穩(wěn)定等原因，用鎂鋅鐵氧 體來取代鎳鋅鐵氧體是一個具有開闊前景的研究方向，其不僅可以大大降低材料的生產(chǎn)成 本，而且能夠保證產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性。中國專利申請?zhí)枮椤?00410093230. 3”名為《軟磁Mg-Si鐵氧體材料及其低溫燒 結(jié)工藝》的發(fā)明專利申請中，公開了一種軟磁Mg-ai鐵氧體材料及其低溫燒結(jié)工藝，所述 Mg-Zn軟磁鐵氧體材料，由!^203、MgO、ZnO, Mn3O4, CuO組成，各成分及其用量如下

1220 °C,
Fe2O347. 5 48. 7wt% 25. 5 30. Owt % 18. 0 21. 4wt% 0. 5 1. 2wt%3. 0 4. 2wt%，助融劑為 CuO 和 Bi2O3。 0 5wt%以上述原料低溫燒結(jié)形成，該發(fā)明降低了燒結(jié)溫度，使原來從1320°C降低到 但是還是無法達到銀的共燒溫度。目前，國內(nèi)外關(guān)于鎂鋅鐵氧體方面的研究主要是以氧化鎂為原料。MgOZnOMn3O4助融劑輔料

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種低成本高性能的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材 料。本發(fā)明也提供了一種低成本高性能的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的制備方法。本發(fā)明還提供了一種用于制備低成本高性能的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的鎂銅 鋅鐵氧體。
本發(fā)明進一步提供了一種用于制備低成本高性能的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的 鎂銅鋅鐵氧體的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是提供一種低溫燒結(jié)軟磁鐵 氧體材料，所述的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的主料是鎂銅鋅鐵氧體，所述的低溫燒結(jié)軟磁 鐵氧體材料的輔料為氧化鉍和氧化鈷；主料在配方中所占質(zhì)量百分比為95 99%，輔料在 配方中所占質(zhì)量百分比為1 5%。本發(fā)明相對于現(xiàn)有的軟磁Mg-Si鐵氧體材料其燒結(jié)溫度可以大大降低，達到 900°C左右，可以與銀共燒。本發(fā)明同時無需使用含M材料，成本大大降低。其中，所述鎂銅鋅鐵氧體，各組分可以采用如下摩爾百分比Fe2O3 47% 50%;
以MgO計的堿式碳酸鎂7 % 37 % ；ZnO 4% 31%;CuO 6% 14%。本發(fā)明還提供了上述低成本高性能的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的制備方法，包括 以下步驟1)稱取i e203、ZnO, CuO和堿式碳酸鎂；2)將步驟1)所得產(chǎn)物與去離子水混合研磨成漿料，將所得漿料于120 150°C下 烘干，過200目篩；3)將步驟2)過篩后所得粉料置于燒結(jié)爐中于800 875°C下預燒，保溫2 4個 小時；4)將步驟幻所得的預燒產(chǎn)物與氧化鉍和氧化鈷按配方混合，將混合產(chǎn)物與去離 子水研磨成漿料，將所得漿料于120 150°C下烘干，過200目篩；5)將步驟4)過篩后所得粉料，添加粘合劑PVA并造粒，壓制成型；6)將步驟5)壓制成型的產(chǎn)品在860 950°C下燒結(jié)4 乩。本發(fā)明采用堿式碳酸鎂做為低溫燒結(jié)MgCuai鐵氧體的初始原料，獲得了與 NiCuai鐵氧體同樣的燒結(jié)收縮行為，和可與之比較的磁導率，以及較高的品質(zhì)因數(shù)。上述低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的制備方法中，步驟幻或4)所述研磨可以選擇將 待磨的原料與去離子水和鋯柱混合后在行星球磨機中球磨2 池。上述低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的制備方法中，步驟幻所述壓制成型的技術(shù)參數(shù) 可以選擇，成型壓力為6MPa，保壓10 15s。本發(fā)明還提供了一種鎂銅鋅鐵氧體，所述鎂銅鋅鐵氧體，各組分的摩爾百分比如 下Fe2O3 47% 50% ；以MgO計的堿式碳酸鎂 7 % 37 % ；ZnO 4% 31%;CuO 6% 14%。上述材料可以用于制備低成本高性能的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料。上述的鎂銅鋅鐵氧體的制備方法包括以下步驟1)按化學計量比取F%03、ZnO, CuO和堿式碳酸鎂；
2)將步驟1)所得產(chǎn)物與去離子水混合研磨成漿料，將所得漿料于120 150°C下 烘干，過200目篩；3)將步驟2)過篩后所得粉料置于燒結(jié)爐中于800 875°C下預燒，保溫2 4個 小時。本發(fā)明采用堿式碳酸鎂做為低溫燒結(jié)MgCuai鐵氧體的初始原料，所得產(chǎn)品可用 于制備低成本高性能的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料。其中，步驟2)所述研磨為將待磨的原料與去離子水和鋯柱混合后在行星球磨機 中球磨2 3h。
具體實施例方式為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式詳予說明。實施例1初始原料為狗203、堿式碳酸鎂、ZnO, CuO，按表1中各組分的摩爾百分比稱取， 加去離子水球磨后烘干，在800°C下預燒，保溫2個小時。稱取60g預燒料，添加Bi2O3和 Co2O3(Bi2O3和Co2O3的重量和占配方總重的1 5% )，加水球磨后烘干，過篩、造粒、成型， 在890°C下燒結(jié)，保溫4小時。壓制成型的環(huán)形樣品的外徑36mm，內(nèi)徑22mm，厚度7 8mm， 燒結(jié)后磁環(huán)用數(shù)顯卡尺測量其尺寸，計算出收縮率；用線徑0. 3mm的銅線均勻繞制20匝后， 用TH2828LCR測試儀(1K IMHz)測量電感和Q值；利用阿基米德排水法計算密度，所獲得 樣品的性能參數(shù)見表1。
權(quán)利要求
1.一種低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料，其特征在于所述的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的主 料是鎂銅鋅鐵氧體，所述的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的輔料為氧化鉍和氧化鈷；主料在配 方中所占質(zhì)量百分比為95 99%，輔料在配方中所占質(zhì)量百分比為1 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料，其特征在于，所述鎂銅鋅鐵氧體， 各組分的摩爾百分比如下Fe2O3 47% 50%;以MgO計的堿式碳酸鎂7^-37%;ZnO 4% 31% ；CuO 6% 14%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，包括 以下步驟1)稱取狗203、ZnO,CuO和堿式碳酸鎂；2)將步驟1)所得產(chǎn)物與去離子水混合研磨成漿料，將所得漿料于120 150°C下烘 干，過200目篩；3)將步驟2)過篩后所得粉料置于燒結(jié)爐中于800 875°C下預燒，保溫2 4個小時；4)將步驟幻所得的預燒產(chǎn)物與氧化鉍和氧化鈷按權(quán)利要求1或2提供的比例混合，將 混合產(chǎn)物與去離子水研磨成漿料，將所得漿料于120 150°C下烘干，過200目篩；5)將步驟4)過篩后所得粉料，添加粘合劑PVA并造粒，壓制成型；6)將步驟5)壓制成型的產(chǎn)品在860 950°C下燒結(jié)4 他。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于步驟2)或4)所述研磨為將待磨的原料與去離子水和鋯柱混合后在行星球磨機中球 磨2 汕。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的制備方法，其特征在于 步驟5)所述壓制成型步驟中，其成型壓力為6MPa，保壓10 15s。
6.一種鎂銅鋅鐵氧體，其特征在于，所述鎂銅鋅鐵氧體，各組分的摩爾百分比如下 Fe2O3 47% 50%;以MgO計的堿式碳酸鎂7^-37%; ZnO 4% 31% ；CuO 6% 14%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鎂銅鋅鐵氧體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)按化學計量比取狗203、ZnO,CuO和堿式碳酸鎂；2)將步驟1)所得產(chǎn)物與去離子水混合研磨成漿料，將所得漿料于120 150°C下烘 干，過200目篩；3)將步驟2)過篩后所得粉料置于燒結(jié)爐中于800 875°C下預燒，保溫2 4個小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎂銅鋅鐵氧體的制備方法，其特征在于步驟2、所述研磨 為將待磨的原料與去離子水和鋯柱混合后在行星球磨機中球磨2 池。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料，所述的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的主料是鎂銅鋅鐵氧體，所述的低溫燒結(jié)軟磁鐵氧體材料的輔料為氧化鉍和氧化鈷；主料在配方中所占質(zhì)量百分比為95～99％，輔料在配方中所占質(zhì)量百分比為1～5％。本發(fā)明相對于現(xiàn)有的軟磁Mg-Zn鐵氧體材料其燒結(jié)溫度可以大大降低，達到900℃左右，可以與銀共燒。本發(fā)明同時無需使用含Ni材料，成本大大降低。
文檔編號C04B35/26GK102050622SQ20101055186
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者朱建華, 李建輝, 樊應縣, 陳魯國 申請人:深圳振華富電子有限公司