[发明专利]一种NFC磁芯用水基流延浆料及制备方法、NFC磁芯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种NFC磁芯用水基流延浆料及制备方法、NFC磁芯及其制备方法。

背景技术

NFC（Near Field Communication）是采用无线射频方式进行非接触通信，以达到识别并进行数据交换的目的，随着NFC技术的不断发展，该技术迅速普及和应用，例如：小额支付、身份识别、票据、物流、公交、商场等各个领域。

现有NFC烧结型磁芯薄片成型多采用有机体系流延制备，以镍锌或镍锌铜铁氧体为主体粉末原料，并采用薄膜流延工艺制成。具体地，目前NFC磁片浆料中的主体粉料包括镍锌铁氧体粉末、镍铜锌铁氧体粉末等；辅料包括溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂、消泡剂、流平剂等各种助剂。所使用溶剂为乙醇、甲苯、二甲苯或其混合物，对环境及操作人员存在较大安全隐患，对生产设备安全性、废物处理、原料回收都有较高的要求，安全、环境、溶剂回收再利用方面成本较高。

发明内容

本发明为解决现有的制备NFC磁芯的浆料为有机溶剂，污染环境的技术问题，提供一种安全环保的NFC磁芯用水基流延浆料及制备方法、NFC磁芯及其制备方法。

本发明提供了一种NFC磁芯用水基流延浆料，所述浆料包括铁氧体粉料、分散剂、粘结剂、增塑剂和去离子水；以浆料的总质量为基准，所述铁氧体的含量为60-75wt%，所述分散剂的含量为0.3-1wt%，所述粘结剂的含量为4-10wt%，所述增塑剂的含量为3-6wt%，其余为去离子水；所述粘结剂为聚乙烯醇（PVA）和聚丙烯酸（PAA）的混合物。

本发明的NFC磁芯用水基流延浆料采用去离子水为溶剂，安全环保，同时本发明的水基流延浆料采用聚乙烯醇和聚丙烯酸的混合物为粘结剂，由于铁氧体是弱的碱性氧化物，其与聚丙烯酸能达到绝佳的吸附状态，使铁氧体能够充分被粘结剂包覆；聚乙烯醇的醇羟基又可与聚丙烯酸的羧基作用，这样使包覆的粉体之间除了有大分子的物理缠结桥连之外，增加了更加紧固的化学连接作用。从而使生坯达到更好的强度，易于制备厚度更小的薄膜生坯。

本发明还提供了该浆料的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1、配置PVA水溶液，其中PVA含量5-15wt%；

S2、将分散剂、去离子水、铁氧体粉末加入球磨罐中，进行第一次球磨；

S3、向第一次球磨后的罐中依次加入增塑剂、PAA，进行第二次球磨；

S4、向第二次球磨后的罐中加入PVA溶液，进行第三次球磨；

S5、过滤去除研磨球即得到浆料。

本发明的制备浆料的方法，采用分散剂-溶剂-铁氧体粉末-增塑剂-粘结剂的加料顺序和三次球磨技术，可以防止流延片开裂或烧结翘曲。该加料顺序能够保证分散剂铁氧体粉末充分结合，使粉末充分分散，不至团聚造成局部大颗粒或气孔；流延浆料一般为溶剂相对粘结剂偏少的体系，而粘结剂在增塑剂中的溶解性强于在溶剂中，因而二次球磨时先加入增塑剂，使增塑剂在混合物表面形成液层，在其上加入粘结剂，边加边搅拌，这有利于粘结剂的充分溶解，不至产生粘结剂絮团导致的坯片局部密度偏小，进而造成产品烧结翘曲。粒度较小的粉末容易由于范德华力和静电作用产生团聚，第一次球磨能够有效地使无机粉末被分散剂充分包覆，从而防止无机颗粒团聚造成的浆料和生坯局部密度不均；第二次球磨和第三次球磨能够使粘结剂充分溶解形成均匀的有机物大分子网络，保证坯片成型，不至使粘结剂溶解不充分造成浆料或生坯局部密度较低，进而造成坯片开裂或烧结翘曲。

本发明还提供了一种NFC磁芯制备方法，该方法包括将浆料流延、干燥、层压、烧结即得到磁芯；其中，所述浆料为本发明所述的水基流延浆料。

本发明的NFC磁芯的制备方法，可以得到厚度较薄的磁芯，可以减少NFC的体积及重量。

本发明还提供了一种NFC磁芯，所述磁芯为上述所述的方法制备得到。本发明的磁芯厚度薄，可以减少NFC的体积及重量。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种NFC磁芯用水基流延浆料，所述浆料包括铁氧体粉料、分散剂、粘结剂、增塑剂和去离子水；以浆料的总质量为基准，所述铁氧体的含量为60-75wt%，所述分散剂的含量为0.3-1wt%，所述粘结剂的含量为4-10wt%，所述增塑剂的含量为3-6wt%，其余为去离子水；所述粘结剂为聚乙烯醇和聚丙烯酸的混合物。