[发明专利]高截止频率复合材料、制备方法及共模电感

说明书

本发明公开一种高截止频率复合材料、制备方法及共模电感。本发明的配方中加入细化晶粒的Co₂O₃、SiO₂、Sb₂O₃，可在材料结晶过程中抑制晶粒的长大从而控制晶粒大小，有效细化晶粒；通过球磨将氧化物混合更加均匀，从而使用晶粒分布均一，提高材料的截止频率，并在通过化学沉积在局部形成均匀的非磁性间隙，进一步提高材料的截止频率。因此可以充分满足物联网、5G的应用需求。

技术领域

本发明涉及电感技术领域，尤其涉及一种高截止频率复合材料、制备方法及共模电感。

背景技术

随着物联网、5G等技术的发展，信号的传输速度由100Mbps向1000Mbps甚至更高的传输速度发展，噪声产生的频段越来越高，由此对于信号端抑制噪声的共模电感提出了更高的要求，即在更高的频段下达到同样的抑制效果。然而传统软磁材料因成分和工艺的设计导致晶粒尺寸较大，从而导致较高的频率下发生谐振而截止，无法起到抑制效果。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种高截止频率复合材料、制备方法及共模电感，满足物联网、5G的应用需求。

本发明的技术方案如下：提供一种高截止频率复合材料制备方法，包括以下步骤。

S1：按比例称取以下物质：52-69.3wt％Fe₂O₃、8-12wt％ZnO、5-10wt％CuO、17-22wt％NiO、0.1-1.0wt％Co₂O₃、0.1-0.5wt％SiO₂、0.5-2.5wt％Sb₂O₃，混合成复合粉末。

S2：对复合粉末进行球磨0.5-8h，获得球磨后粉末。球磨能让各组分混合更加均匀。

S3：将球磨后粉末在700-900℃的空气下热处理0.5-6h，获得第一热处理粉末。高温可以去除球磨后粉末表面的杂质。

S4：取粒径为0.1-10um的第一热处理粉末，在140℃-500℃的真空下，在0.1-10um的第一热处理粉末表面化学气相沉积厚度为0.01-0.3um的氧化铝层、氧化硅层、氧化铋层中的一种或至少两种的混合，获得沉积粉末。

S5：将沉积粉末在700-900℃的空气下处理0.5-6h，获得高截止频率复合材料。高温热处理可以将第一热处理粉末与其表面的氧化铝层、氧化硅层、氧化铋层更好的结合。

加入的Co₂O₃、SiO₂、Sb₂O₃，可以有效细化晶粒提高材料的截止频率，并通过化学沉积在局部形成均匀的非磁性间隙，进一步提高材料的截止频率。因此可以充分满足物联网、5G的应用需求。

配方中加入细化晶粒的Co₂O₃、SiO₂、Sb₂O₃，可在材料结晶过程中抑制晶粒的长大从而控制晶粒大小，有效细化晶粒；通过球磨将氧化物混合更加均匀，从而使用晶粒分布均一。球磨后粉末通过步骤S3的预烧形成初步的结晶相并去除原料中的杂质保证后续烧结过程中不因为杂质导致晶粒生长过大。步骤S4中，在第一热处理粉末表面均匀沉积抑制晶粒长大的纳米级氧化铝层、氧化硅层、氧化铋层可进一步控制后续烧结成共模电感的过程中的晶粒的大小和均匀性，保证晶粒尺寸控制在极小的水平下；而且通过化学沉积的氧化铝层、氧化硅层、氧化铋层能均匀的分布在第一热处理表面形成稳定且均一非磁性间隙，进一步提高材料的截止频率。

在步骤S4中，预先对第一热处理粉末进行粉碎，然后过筛，获取粒径为0.1-10um的第一热处理粉末。