鎳銅鋅鐵氧體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及鐵氧體材料的制造領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種鑲銅鋒鐵氧體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高功率型的疊層片式電感作為防止電磁干擾最有效的元件之一，它即可負載較大 的直流電流，又能較好地吸收電源噪聲，其表面安裝的片式結(jié)構(gòu)也能適應(yīng)新型電子設(shè)備體 積小、重量輕的要求。然而，國內(nèi)高功率型MLCI發(fā)展很緩慢，遠落后于國外先進水平。而限 制該元件發(fā)展的一個重要技術(shù)難題就是功率型鐵氧體材料。
[0003] 功率型鐵氧體材料中，Ni化化鐵氧體是最為廣泛應(yīng)用的一類。相比于Ni化鐵氧 體，化的加入能達到降低燒結(jié)溫度的作用，同時還能使鐵氧體具有較高磁導(dǎo)率、高居里溫度 及低損耗等突出的電磁性能特點?？墒窃摬牧系碾姶判阅茉诏B加直流磁場下會發(fā)生很大變 化，其中，W磁導(dǎo)率的下降最為顯著。因此，研究學(xué)者們一直在研究如何提高Ni化化鐵氧 體的初始磁導(dǎo)率，并通過改變材料的配方、合成條件等方面進行了一系列的研究。而對于 性能好的NiCuZn鐵氧體，不但需要具有較高的初始磁導(dǎo)率，還要兼具優(yōu)良的耐直流偏置電 流沖擊性能，然而，現(xiàn)有階段研制的Ni化化鐵氧體雖然提高了初始磁導(dǎo)率，但卻降低了其 耐直流偏置電流沖擊性能；而改善其耐直流偏置電流沖擊性能，又損失了初始磁導(dǎo)率，致使 Ni化化鐵氧體的發(fā)展受到了限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于此，有必要提供一種鑲銅鋒鐵氧體的制備方法，該制備方法能夠制備出兼具 較好的耐直流偏置電流沖擊性能和較高的初始磁導(dǎo)率的鑲銅鋒鐵氧體。
[0005] 此外，還有必要提供一種鑲銅鋒鐵氧體。
[0006] 一種鑲銅鋒鐵氧體的制備方法，包括如下步驟：
[0007] 按照摩爾百分比，將47 %~49 %的化2〇3、5 %~12 %的CuO、18 %~25 %的ZnO及 18 %~25 %的NiO加水混合，得到漿料；
[000引將所述漿料烘干，得到混合粉末；
[0009] 將所述混合粉末于700°C~900°C保溫預(yù)燒4~6小時，得到預(yù)燒粉末；
[0010] 將所述預(yù)燒粉末分成兩部分，將一部分所述預(yù)燒粉末球磨至顆粒粒徑為 0.6Jim~1.2Jim，將另一部分戶片述預(yù)燒粉末球磨至顆粒粒徑為~2.2]im;
[0011] 將球磨后的兩部分所述預(yù)燒粉末混合，并加入燒結(jié)助劑，經(jīng)造粒和壓制成型，于 900°C~1000°C保溫?zé)Y(jié)4~6小時，得到鑲銅鋒鐵氧體。
[0012] 在其中一個實施例中，所述顆粒粒徑為0.6ym~1.2ym的預(yù)燒粉末與所述顆粒 粒徑為1.4ym~2. 2ym的預(yù)燒粉末的質(zhì)量百分比為為25% :75%~75% :25%。
[0013] 在其中一個實施例中，將所述漿料烘干的步驟中，烘干的條件為100°C~150°C保 溫干燥5~10小時。
[0014] 在其中一個實施例中，所述將一部分所述預(yù)燒粉末球磨至顆粒粒徑為0. 6ym~ 1. 2ym的步驟中，球磨子與所述預(yù)燒粉末的質(zhì)量比為20:1~30:1。
[0015] 在其中一個實施例中，所述將另一部分所述預(yù)燒粉末球磨至顆粒粒徑為 1. 4ym~2.2ym步驟中，球磨子與所述預(yù)燒粉末的質(zhì)量比為5:1~10:1。
[0016] 在其中一個實施例中，所述燒結(jié)助劑的質(zhì)量為所述預(yù)燒粉末的質(zhì)量的2%~3%。
[0017] 在其中一個實施例中，所述燒結(jié)助劑為氧化餓。
[0018] 在其中一個實施例中，在將所述混合粉末于700°C~900°C保溫預(yù)燒的步驟之前， 還包括將所述混合粉末過80目~100目篩的步驟。
[0019] 在其中一個實施例中，所述壓制成型時的軸向壓力為200MPa~500MPa。
[0020] 一種由上述鑲銅鋒鐵氧體的制備方法制備得到的鑲銅鋒鐵氧體。
[0021] 上述鑲銅鋒鐵氧體的制備方法通過使用上述配比的原料配成漿料，烘干成混合粉 末后，經(jīng)預(yù)燒W使鑲、銅和鋒進入到鐵的晶格中，得到預(yù)燒粉末，然后將預(yù)燒粉末分成兩部 分，并分別經(jīng)球磨得到顆粒粒徑為0.6ym~1. 2ym的預(yù)燒粉末和顆粒粒徑為1. 4ym~ 2. 2ym的預(yù)燒粉末，再將球磨后不同粒徑的兩類粉末進行一定比例混合，進行低溫?zé)Y(jié)，粒 徑為1. 4ym~2. 2ym的那部分預(yù)燒粉末能夠保證最終材料具備較高的初始磁導(dǎo)率，同時， 粒徑為0.6ym~1.2ym的那部分預(yù)燒粉末可W確保材料也擁有良好的耐直流偏置電流沖 擊性能，W使最終得到的鑲銅鋒鐵氧體兼具良好的耐直流偏置電流沖擊性能和較高的初始 磁導(dǎo)率，從而為研制高功率的疊層電感器等元器件奠定了基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0022] 圖1為一實施方式的鑲銅鋒鐵氧體的制備方法的制備流程圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面主要結(jié)合附圖及具體實施例對鑲銅鋒鐵氧體的制備方法作進一步詳細的說 明。
[0024] 如圖1所示，一實施方式的鑲銅鋒鐵氧體的制備方法，包括如下步驟：
[00巧]步驟S110 ;按照摩爾百分比，將47%~49%的化2〇3、5%~12%的CuO、18%~ 25%的ZnO及18%~25%的NiO加水混合，得到漿料。
[0026] 上述配方中的鐵含量較少，有利于提高最終鐵氧體的品質(zhì)因數(shù)。
[0027] 具體的，將化2〇3、化0、ZnO及NiO加水混合的方法為球磨混合。
[002引進一步的，球磨混合的方法為高能球磨法。高能球磨法是利用球磨的轉(zhuǎn)動或振動， 使硬球?qū)υ牧线M行強烈的撞擊、研磨和攬拌，把粉末粉碎為納米級微粒的方法。
[0029] 具體的，球磨的時間為4~8小時。步驟S110中加入的水為球磨介質(zhì)。
[0030] 步驟S120 ;將漿料烘干，得到混合粉末。
[0031] 具體的，將漿料烘干的步驟中，烘干的條件為l〇〇°C~150°C保溫干燥5~10小 時。
[003引步驟S130;將混合粉末于700°C~900°C保溫預(yù)燒4~6小時，得到預(yù)燒粉末。
[0033] 通過對混合粉末預(yù)燒，獲得具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鐵氧體材料。
[0034] 優(yōu)選的，在將混合粉末于700°C~900°C保溫預(yù)燒的步驟之前，還包括將混合粉末 過80目~100目篩的步驟。
[0035]具體的，將混合粉末于700°C~900°C保溫預(yù)燒的步驟是在空氣環(huán)境下進行的。
[0036] 步驟S140 ;將預(yù)燒粉末分成兩部分，將一部分預(yù)燒粉末球磨至顆粒粒徑為 0.6ym~1. 2ym，將另一部分預(yù)燒粉末球磨至顆粒粒徑為1. 4ym~2. 2ym。
[0037] 粒徑為1. 4ym~2. 2ym的那部分預(yù)燒粉末能夠保證最終材料具備較高的初始磁 導(dǎo)率，同時，粒徑為0.6ym~1.2ym的那部分預(yù)燒粉末可W確保材料也擁有良好的耐直流 偏置電流沖擊性能。
[003引其中，將一部分預(yù)燒粉末球磨至顆粒粒徑為0.6ym~1.2ym的步驟中，球磨子與 預(yù)燒粉末的質(zhì)量比為20:1~30:1。其中，球磨時間為10~15小時。
[0039]其中，將另一部分預(yù)燒粉末球磨至顆粒粒徑為1.4ym~2. 2ym步驟中，球磨子與 預(yù)燒粉末的質(zhì)量比為5:1~10:1。其中，球磨時間為4~8小時。
[0040] 其中，顆粒粒徑為0.6ym~1. 2ym的預(yù)燒粉末與顆粒粒徑為1.4ym~2. 2ym的預(yù)燒粉末的質(zhì)量百分比25% :75%~75% :25%。
[0041] 該質(zhì)量百分比的兩種粒徑的預(yù)燒粉末混合后，能夠得到具有較好的顯微結(jié)構(gòu)的鑲 銅鋒鐵氧體，從而使鑲銅鋒鐵氧體兼具良好的耐直流偏置電流沖擊性能和較高的初始磁導(dǎo) 率。
[0042]優(yōu)選的，顆粒粒徑為0. 6]im~的預(yù)燒粉末與顆粒粒徑為~2. 2]im的預(yù)燒粉末的質(zhì)量百分比25% :75%。該配比的兩種顆粒粒徑的預(yù)燒粉末混合后，能夠使 鑲銅鋒鐵氧體具有更佳的耐直流偏置電流沖擊性能和更合適的初始磁導(dǎo)率。
[0043] 步驟S150;將球磨后的兩部分預(yù)燒粉末混合，并加入燒結(jié)助劑，經(jīng)造粒和壓制成 型，于900°C~1000°C保溫?zé)Y(jié)4~6小時，得到鑲銅鋒鐵氧體。
[0044]其中，燒結(jié)助劑有助于促進燒結(jié)，并降低燒結(jié)溫度。燒結(jié)助劑的質(zhì)量為預(yù)燒粉末的 質(zhì)量的2%~3%。
[0045]具體的，燒結(jié)助劑為氧化餓。可W理解，燒結(jié)助劑還可W為本領(lǐng)域常用的其它適用 于本配方的燒結(jié)助劑。
[0046] 在步驟S150中，造粒的步驟中，加入質(zhì)量百分濃度為5%~10%的聚己締醇的水 溶液作為粘結(jié)劑。
[0047]具體的，壓制成型時的軸向壓力為200MPa~SOOMPa。
[0048]上述鑲銅鋒鐵氧體的制備方法通過使用上述配比的原料配成漿料，烘干成混合粉 末后，經(jīng)預(yù)燒W使鑲、銅和鋒進入到鐵的晶格中，得到預(yù)燒粉末，然后將預(yù)燒粉末分成兩部 分，并分別經(jīng)球磨得到顆粒粒徑為0.6ym~1. 2ym的預(yù)燒粉末和顆粒