[发明专利]一种无线充电用高Bs铁氧体片及其制备方法

说明书

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种无线充电用高Bs铁氧体片及其制备方法，所述无线充电用高Bs铁氧体片包括主成分和掺杂成分，所述主成分包括Fe₂O₃，NiO，ZnO和MnO，所述掺杂成分至少包括CaCO₃，ZrO₂，WO₃，MoO₃和Nb₂O₅中的一种；其中，以所述主成分的总物质的量为基准，所述主成分中各组分的物质的量分数为：Fe₂O₃ 60.4～65.7mol％，MnO 11.8～20.2mol％，ZnO 12.2～20.2mol％，NiO 1.2～4.7mol％。本发明的无线充电用高Bs铁氧体片在兼顾高磁导率和低损耗性能的前提下，具有较高的Bs，Bs(25℃)≥400mT，μ′≥500，μ≤20，相比于市面上使用的镍锌铁氧体片提升了150mT的Bs，提升率达60％。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种无线充电用高Bs铁氧体片及其制备方法。

背景技术

无线充电技术(wireless charging technology)是一种无需布线的电力传送技术，当前最成熟、应用最普遍的是电磁感应方式，也是目前无线充电的主流模式。苹果公司最新发布的iphone 8和iphone X采用的就是电磁感应式无线充电技术。在无线充电过程中，为得到较高的充电效率，减小或消除充电时电磁场对手机的影响，需要使用电池屏蔽片进行屏蔽。电磁屏蔽片的作用就是隔绝电磁波，阻止金属等材料吸收发射端设备发出的电磁波并产生反方向的磁场。在手机无线充电接收端中，如果没有电磁屏蔽片，无线充电设备就无法完成近距离充电工作。以智能手机为例，由于手机的特殊的结构，在手机里必须安装一个电池，这个电池实际上就是无线传输技术发展的噩梦—当发射线圈发射出来的磁场经过电池时，电池里面的金属就会产生感应电流，通常叫做“涡流”。这个涡流会产生一个跟发射线圈产生的磁场方向相反的磁场，抵消掉发射线圈形成的磁场，使得接收线圈接收到的感应电压下降；并且该涡流会转变成热量，使得手机电池非常热。因此，为了实现手机的无线传输，就必须在电力接收线圈和手机电池之间放置一个“隔金属”的装置，用于阻挡磁力线，避免磁力线到达电池内。

常规的技术是使用一个高导磁率的铁氧体来做这个“隔金属”装置。铁氧体片的作用是避免电力传输过程受到金属的干扰产生涡流，由于铁氧体片具有较高磁导率(μ′)，可以将交变电磁场聚束到铁氧体片中，同时铁氧体片还具有很低的损耗(μ″)，使得电磁场无损耗地通过铁氧体片内，从而实现电磁场与金属隔离，有效提高无线充电效率。

据IHS Markit预测，2019年渗透率预计将达60％，到2019年无线充电市场规模将突破100亿美金，到2024年市场规模接近千亿人民币元。无线充电终端产品的应用范围很广，市场规模也很大，主要包括消费电子产品，如手机、智能穿戴、笔记本，也包括家电、新能源汽车以及工业机器人等。苹果带动的不仅仅是手机和穿戴式设备的无线充电，如今它已经搅动了汽车和工业机器人等行业。随着无线充电生态的逐步完善，未来无线充电将打通手持设备、汽车和家用电器等应用领域，直接颠覆人们在出行和居家时的用电习惯。可以这样说，手机是无线充电的领路人，而家庭无线充电生态的构建则有着更为举足轻重的意义，因为家庭的使用频率更高。

目前市场上手机无线充电用磁片的主要材质为镍锌铁氧体，受其配方成分的制约，其Bs通常只有200～250mT，导致无线充电效率低，充电时间过长。而目前新兴的非晶磁片，虽然能够解决上述问题，但是由于其成本的高昂，只是应用于高端机型。因此，开发一种无线充电用高Bs铁氧体片新型磁性材料具有重要的研究意义。

发明内容

本发明为了克服传统无线充电用磁片Bs较低，导致无线充电效率低的问题，提供了一种兼顾高磁导率和低损耗的无线充电用高Bs铁氧体片。

本发明还提供了一种薄片易于获取、工艺条件易于控制、便于冲环测试的无线充电用高Bs铁氧体片的制备方法。