[发明专利]一种高频高磁导率铁氧体片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高频高磁导率铁氧体片及其制备方法。主要通过掺杂工艺和低压低温烧结，避免磁片烧结时粘连，提升铁氧体片使用频率和磁导率。本发明的制备工艺为其主要步骤为：1)原料混合，2)预烧，3)掺杂、制浆，4)流延，5)低压低温烧结。本发明制备的铁氧体片截止频率高于5MHz，200KHz时起始磁导率高于600，13.56MHz时，磁导率高于100，可以同时满足无线充电和近场通信的应用，同时解决叠片烧结时的粘片问题。

技术领域

本发明涉及一种高频高磁导率铁氧体片及其制备方法，属于电子元器件新材料领域。

背景技术

随着电子信息技术的快速进步，手机、平板电脑、智能穿戴等设备得到了广泛的普及。其中近场通信和无线充电是消费电子领域目前发展最快的两个应用领域。近场通信可以使设备在彼此靠近而不接触的情况下进行数据交换，而无线充电则可以很大程度上缓解电子产品电池容量小的弊端。这两种技术都是利用近场电磁波，近场通信一般利用13.56MHz频率实现，而无线充电则是利用200KHz 频率实现。这两种技术在实施的时候，都需要铁氧体片来防止电磁波对相邻器件的影响，同时提高工作效率。目前针对近场通信和无线充电，由于使用频率的不同，需要同时使用两种不同规格的铁氧体片，使得电子设备复杂化，一个有效的解决办法就是获得一种在高使用频率下仍然具有高磁导率的铁氧体片，同时满足两种应用的需求。同时，铁氧体片在烧结时，往往采用多片叠烧的方法，高温下保温时，大量液相的产生会使相邻磁片粘连，难以生产出来大面积的铁氧体片。

发明内容

本发明的目的是针对上述无线充电和近场通信高频化的技术趋势，以及叠片烧结铁氧体存在的粘连问题，提供一种高频高磁导率铁氧体片及其制备方法。本发明提供的铁氧体片截止频率在5MHz以上，200KHz时起始磁导率高于600， 13.56MHz时，磁导率高于100。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

1)原料混合

作为优选，原料氧化物按照如下重量比来配料：Fe₂O₃：68-72wt％、ZnO： 5-9wt％、MnO₂：余量。原料在球磨机中，以去离子水为球磨介质，球磨1-5h 后烘干，得到预磨粉。

2)预烧

作为优选，预磨粉在780-940℃之间煅烧2-4h，得到预烧粉。

3)掺杂、制浆

在预烧粉中掺杂In、Co、Ca、Si、Ti，同时掺杂V、Mo、Bi中的一种，掺杂量占主成分的重量百分比为：In₂O₃为0.001-0.55％，CoO为0.001-0.25％，CaO 为0.001-0.35％，SiO₂为0.001-0.25％，TiO₂为0.001-0.3％，V₂O₅、Mo₂O₃、Bi₂O₃中的一种，掺杂量为0.05-0.5％。然后在预烧粉加入有机溶剂、增塑剂、粘结剂，在球磨机中球磨8～20h，超声分散，筛网过滤，真空脱泡，得到浆料，最后采用相同的有机溶剂调节黏度为10～100mPa·s。

作为优选的，掺杂剂质量百分数为：In₂O₃为0.05-0.35％，CoO为0.05-0.20％， CaO为0.05-0.30％，SiO₂为0.05-0.20％，TiO₂为0.05-0.25％，V₂O₅、Mo₂O₃、Bi₂O₃中的一种，掺杂量为0.05-0.30％。