[发明专利]一种高性能软磁复合Ni-Zn铁氧体材料

说明书

技术领域

本发明涉及软磁铁氧体技术领域，尤其是指一种高性能软磁复合Ni-Zn铁氧体材料。

背景技术

现行软磁铁氧体材料主要有Mn-Zn系与Ni-Zn系，主要应用于计算机、通讯、电源及消费类电子产品领域中，是电子工业的基础材料。而相对于Mn-Zn系铁氧体材料而言，Ni-Zn系铁氧体材料具有高电阻率、高使用频率等特点，适合用来制作表面贴装元器件(SMD)；而随着手机、电脑、电视、汽车、照明等消费类电子产品趋向于体积小与簿，同样，所用到的电感元件也要进一步小型化。同时要求元件小型化后还要保持或提高其直流偏置特性，以保证其使用功率。所以要求铁氧体材料的饱和磁通密度必须要进一步提高才能确保直流偏置性能。然而，小型化的电感产品都是采用表面贴装工艺的，要在制品的表面做成一对金属的电极面，并采用焊锡工艺贴装在电路板上。由于焊锡时的高温会产生瞬间热冲击，所以同时要求制品要能耐受得住热冲击所产生的应力，不然制品就会出爆裂的问题；而基于现行的电子元件装配自动化的需要，元件会经过各种的机械夹具的移动、定位、装配、焊接的动作，如果元件没有较好的机械强度就会出现破损的可能，而影响其可靠性。所以制品的必需要有较好的机械强度以保证其可靠性；这就需要研发能耐热冲击并具有高饱和磁通密度与高机械强度特性的复合软磁Ni-Zn铁氧体材料，以满足小型化功率电感的多项要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高饱和磁通密度、高直流偏置、高耐热冲击、高机械强度高性能软磁复合Ni-Zn铁氧体材料。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种高性能软磁复合Ni-Zn铁氧体材料，所述铁氧体材料中各组份百分比为：

Fe₂O₃    48~50mol%

ZnO    20~25mol%

NiO    25~30mol%

CuO    2~5mol%

Co₂O₃    0.01~0.05wt%

TiO₂      0.05~0.15wt%

Bi₂O₃     0.02~0.1wt%；

上述配方的制备方法为：

1）、一次砂磨混合：按主体配方配料并加入1.0 wt % PVA进行湿式砂磨，其中（料：球：水）质量比为（1：8：0.6），砂磨时间为1.0Hr ~1.5Hr；

2）、喷雾干燥：将砂磨好的浆料用压力式喷雾机进行干燥造粒，制作成球型颗粒料，干燥温度控制在300℃~360℃，压力控制在2.0~2.4MPa；

3）、预烧：将一次喷雾好的颗粒料送到回转窑进行预烧，预烧温度控制在900℃±20℃，预烧时间为2.0Hr~3.5Hr;

4）、二次砂磨：把规定量的微量添加物、预烧好的主成分材料、2.0 wt %的PVA一同加入砂磨机中进行砂磨，当中（料：球：水）比例为（1：8：0.6）,砂磨时间为2.0Hr~3.0Hr；

5）、离心造粒：将砂磨好的浆料用离心式喷雾机进行干燥，制成球型颗粒料，干燥温度控制在200℃~240℃，转速控制在9000rpm ~12000rpm；

6）、压制成型：将二次喷雾造粒后颗粒料在干压成型机上压制T12.7x7.9x6.5(单位:mm)样品环与SDR3.0x1.35-1.35-0.55S(单位:mm)生坯，压制密度控制在3.2~3.4g/cm³；

7）、温度烧结：在空气气氛推板窑进行烧结，温度控制在1180℃~1220℃，恒温2.0Hr~4.0Hr。

所述材料需电极金属化制作时，采用SDR3.0x1.35-1.35-0.55S产品进行粘银、电镀工艺来实现制品的电极金属化制作，

其制作工艺为：

1）、粘银：在烧结的好的SDR3.0x1.35-1.35-0.55S产品电极面涂上两片对称的银浆，然后烧附650℃~720℃，时间控制在0.5Hr~1.0Hr，Ag层厚度≥3.0um；

2）、电镀：把烧附好的制品进行电镀Ni、Sn层，电流控制在12A~20A，时间控制在2.5Hr~4.0Hr，镀层厚度：Ni≥1.5um，Sn≥2.0um。