[发明专利]NiCuZn铁氧体磁片及制备方法

说明书

NiCuZn铁氧体磁片及制备方法，属于电子材料技术领域，本发明的NiCuZn铁氧体磁片，组分包括主料和添加剂，按氧化物计算，主料包括：Fe₂O₃：48.0～49.5mol％，ZnO：21～24mol％，NiO：20.5～16.5mol％，CuO：10.0～11.0mol％；添加剂包括：Co₂O₃：0.20～0.50wt％，TiO₂：0.10～0.40wt％，SnO₂：0.10～0.40wt％；添加剂的比例以主料经800～900℃预烧2～3h后的产物的质量为基准。本发明的铁氧体磁片，在13.56MHz频率下复数磁导率实部μ′为150～160、复数磁导率虚部μ″为1.4～1.6、Q＞100、厚度100～300μm，并具有良好的柔韧性。

技术领域

本发明属于电子材料技术领域，特别涉及一种应用于NFC系统高磁导率实部(μ′)、高品质因数(Q)的NiCuZn铁氧体磁片及其制备方法。

背景技术

NFC(near field communication)近场通信技术是最近几年兴起的、从射频识别(RFID)技术演化而来的一种新技术，是互联网技术与RFID(射频识别技术)结合的产物。它具有数据量大、保密性高、抗干扰能力强、识别时间短、费用较低等优点，具有良好的应用前景。特别是NFC技术与手机相结合应用的趋势，使其成为未来一项令人瞩目的新技术。它可以满足任何两个无线设备问的信息交换、内容访问、服务交换，并且使之更为简约。这将任意两个无线设备间的通信距离大大缩短。可以在短距离(小于20厘米)的范围中进行通信，这样不仅大大的简化了识别过程，而且能使电子设备更清楚、更安全、更直接的相互通信。目前，NFC技术在手机支付、公交、门禁等领域发挥着巨大作用，而且该技术的兴起为高性能铁氧体材料的应用开辟了新的途径。

由于手机类消费电子产品对外观要求比较高，因此NFC手机天线一般需要内置。手机内部的金属环境会产生一个由电涡流产生的感应磁场，根据楞次定理，这个磁场的方向与原磁场的方向相反，因此信号强度会减弱，作用距离缩短。采用高磁导率、低磁损耗铁氧体材料制作的磁片可以有效的解决此问题。其作用是隔离金属材料对天线磁场的吸收，增加天线的磁场强度，从而有效增加通信感应距离。对于NFC用NiCuZn铁氧体磁片，首先要求其在13.56MHz时磁导率尽量高，高磁导率磁片可以提高NFC天线近场耦合作用距离；其次磁片的磁导率虚部μ″应该尽量低，品质因数Q值(13.56MHz)尽量高，这样可以很大程度上减少手机内部金属环境对NFC天线信号造成的影响，也有利于提高天线的作用距离。因此，开发一种在13.56MHz在具有高μ′的同时也能保证高Q值的NiCuZn铁氧体磁片有非常广阔的应用前景，并对推动NFC应用推广有非常重要的现实意义。

由于复数磁导率μ′、μ″均与起始磁导率μ_i相关，因此提高μ′、降低μ″难以兼得，起始磁导率μ_i和Q值是相互制约的两个技术参数，二者需要综合调节，在保证磁导率μ′的基础上尽量降低μ″。因此目前高μ′、高Q值的NiCuZn铁氧体磁片已成为磁材业界的一个热点。TDK公司的IBF15磁片，13.56MHz磁导率实部μ′为150、Q值30(厚度100、180μm)；IFL04磁片，13.56MHz磁导率实部μ′为45、Q值为34.6(厚度50、100μm)。MARUWA公司的FSF系列铁氧体磁片，13.56MHz磁导率实部μ′130～150(厚度100、140、260μm)。专利CN201610014662.3公布了一种NiCuZn铁氧体磁片制备方法，通过先后加入各种溶剂，按各自不同的球磨时间进行混合后压制，增加成型片材的密度提高磁性能，具体参数为μ′＝178.6、Q＝50，μ′＝165.3、Q＝53，μ′＝145.1、Q＝76，厚度30～120μm。专利CN201410424887.7公布了一种使用水基流延浆料制备的NFC磁性基板及其制备方法，μ′范围在120～350、Q值4.4～40，厚度80～250μm。

发明内容