CN1212627C - 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒和用其制造的生胚及烧结陶瓷 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,其包含:100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒;0.3-10重量份碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或者它们的混合物;和0.1-5重量份二氧化硅颗粒。
Description
技术领域
本发明涉及软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒和使用其制造的生胚,以及软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。更具体地,本发明涉及包含软磁性六方晶系铁氧体颗粒、碳酸钡颗粒和/或碳酸锶颗粒的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒;使用软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒制备的生胚;以及使用软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒制备的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,该烧结陶瓷是通过把软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒成形为致密物,然后烧结该致密物而得,这种烧结陶瓷具有高的烧结密度和高的体积电阻系数,以及其频率特征为在400MHz下磁导率的虚部不超过1,在接近几个GHz时虚部变大,同时磁导率的实部保持大体恒定,从低频率到几百MHz频率的频率范围内不出现实部降低现象。
背景技术
在本领域中已知,软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷在几百MHz频率范围内具有高的磁导率的虚部,因此,由于在几百MHz频率范围内造成的磁性损失,该烧结陶瓷可以作为阻抗元件以减弱在几百MHz频率范围内的噪音,或者作为电磁波吸收器以吸收电磁波。
另外,软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷显示了从低频率到几十MHz频率范围内恒定的磁导率的实部,因此,由于具有高的感应系数而作为感应器元件被广泛应用。
随着近来移动通信***例如便携式电话和PHS,以及室内使用的高速度数字化设备如无线LAN、个人计算机和游戏设备的发展和进步,已经迅速尝试了将具有几百MHz频率范围的信号运用到这些设备上。然而,在这些设备上运用具有这种频率范围的信号产生了一个显著的问题,即产生的接近几个GHz的噪音会与信号在这种频率范围内发生谐振。因此,提供阻抗元件和能够减轻和吸收噪音且具有接近几个GHz的更高频率范围而没有对信号产生反作用的电磁波或者具有几百MHz频率范围的电磁波就成了强烈要求。为了满足这些要求,不仅需要减少在几百MHz频率范围内的磁导率的虚部,而且需要增加在接近几个GHz的频率范围内的磁导率的虚部。
而且,为了使用几百MHz频率的信号,要求提供从低频率到几百MHz频率范围内具有恒定的高感应系数的感应器元件。为了满足这项要求,也要求这个感应器元件的磁导率的实部在从低频率到几百MHz频率范围内保持大致恒定而不下降。
然而,已知这种软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷具有一种所谓的Snoek’s限制,所以不可能减少其在几百MHz频率范围内的磁导率的虚部。因此,当传统的软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷在使用具有几百MHz频率范围的信号的电子设备中作为阻抗元件或电磁波吸收器使用时就产生了一个问题,即由于磁性的损失,需要用于电子设备的具有几百MHz频率的信号会被不利地减弱或吸收。
而且,根据Snoek’s限制,传统的烧结陶瓷的磁导率的实部在超过几百MHz频率范围内被减少。结果产生了一个问题,就是传统的软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷的感应器元件不适用于那些使用具有几百MHz频率范围的电子设备。
另一方面,已有建议使用具有Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体的晶体结构的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,这些铁氧体在几百MHz频率范围内显示小的磁导率的虚部;在超过Snoek’s限制的接近几个GHz的频率范围内显示大的磁导率的虚部。具体地说,当这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷作为阻抗元件或者电磁波吸收器使用时,就有可能使用具有几百MHz频率范围的信号,也有希望减弱和吸收接近几个GHz的在这些信号频率范围内产生谐振的噪音。
而且,已有建议使用能够在几百MHz频率范围内保持磁导率的实部大体恒定而不下降的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。即,当这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷用作感应器元件时,就有可能使用具有几百MHz频率范围的信号。
然而,这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷具有一种缺点,即它的烧结密度最多低到大约4.9×103Kg/m3,因此,涂布这种烧结陶瓷实际上是不可行的。关于这个事实,日本专利公开公报(KOKAI)2001-39718描述到:“六方晶系铁氧体尽管在一个较高的频率范围内具有优良的磁导率,但它具有低的烧结密度,结果导致所得的烧结陶瓷的机械强度不足,因此,很难使用六方晶系铁氧体作为电子设备表面配置元件”。
既然目前使用的这种软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷具有不小于5.0×103Kg/m3的烧结密度,强烈要求软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷也具有基本上与软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷相同的的高烧结密度。而且,这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的烧结密度和磁导率两者之间具有特有的密切关系。因此,当这种烧结密度变低,很难使这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷显示优良的磁导率。
另外,这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷具有一个缺点,即它的体积电阻系数最多只有1×105Ωm,导致了不合格的绝缘性能。关于这个事实,日本专利公开公报(KOKAI)2001-39718描述到:“六方晶系铁氧体……。另外,既然这种六方晶系铁氧体和尖晶石铁氧体相比具有低的电阻系数,在线圈生产中也许要求充分的绝缘措施,导致了烦琐的生产过程”
既然目前使用的软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷(镍-锌基烧结陶瓷)具有1×105Ωm或者更高的体积电阻系数,也强烈地要求这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷具有与软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷基本上相同的体积电阻系数。
而且,不仅要求这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷具有增大的烧结密度和体积电阻系数,也要求其在400MHz显示小的磁导率的虚部而在接近几个GHz的频率下显示大的磁导率的虚部,目的是为了获得阻抗元件和电磁波吸收器,该电磁波吸收器能够减弱并吸收噪音和在接近几个GHz处没有反作用于信号的电磁波以及具有几百Hz频率范围的电磁波,如上所述。
除了增大烧结密度和体积电阻系数,为了获得适用于达几百Hz的频率范围的感应器元件,要求这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷在从低频率到几百MHz频率范围内保持磁导率实部恒定而不下降。
通常地,有几种不同的提高软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的烧结密度和体积电阻系数的方法。日本专利公开公报(KOKAI)10-92624(1998)描述了含SiO2和PbO的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,它具有从4.6×103到4.9×103Kg/m3烧结密度和不小于104Ωm的体积电阻系数。
日本专利公开公报(KOKAI)9-110432(1997)描述了包含SiO2和CaO的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,它具有从4.6×103到5.3×103Kg/m3烧结密度和从1×105到1×106Ωm的体积电阻系数。
以上的日本专利公开公报(KOKAI)2001-39718也描述了包含Mn3O4、Bi2O3和CuO的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。
日本专利公开公报(KOKAI)2001-15913描述了制造层压芯片元件的方法:将用作磁层的薄片或者糊状物完整地层压到用作内部电极的银或银合金糊状物上,该磁层由具有Z型铁氧体主相的软磁性六方晶系铁氧体构成,该Z型铁氧体主相包含选自以下材料中至少一种:硼硅(酸盐)玻璃、硼硅酸锌玻璃、CuO和Bi2O3,然后在不超过银或银合金熔点的温度下,也就是不超过960℃的温度下烧结所得的层压体。
目前,强烈要求提供一种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,它不仅具有高的烧结密度和高的体积电阻系数,而且其频率特征为在几百MHz的频率范围内的磁导率的虚部足够小,在接近几个GHz时变大,同时,从低频率到几百MHz频率范围内保持磁导率实部的大体恒定,不下降。然而,满足这种特性的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷还没有获得。
也就是说,以上的日本专利公开公报(KOKAI)10-92124(1998)目的是为了获得同时具有高的烧结密度和高的体积电阻系数的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。但是,所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷在这些性质方面仍然不让人满意。另外,因为含有有毒的PbO,这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷必须谨慎处理。
以上的日本专利公开公报(KOKAI)9-110432(1997)也是为了获得同时具有高的烧结密度和高的体积电阻系数的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。但是,所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷在这些性质方面仍然不让人满意,尤其是体积电阻系数。
而且,日本专利公开公报(KOKAI)2001-39718描述的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷在烧结密度和体积电阻系数以及磁导率的频率特征方面都得到了提高。但是,所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷不能在几百MHz的频率范围内显示足够小的磁导率的虚部。
另外,日本专利公开公报(KOKAI)2002-15913描述的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷能够在烧结温度低至不超过960℃的温度中制备,但是它不能显示以下对比例11中描述的足够的体积电阻系数。
为了解决以上问题,通过本发明人的热切研究,发现通过烧结软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,其中,该复合颗粒包含100重量份的含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒,0.3到10重量份的碳酸钡颗粒和/或碳酸锶颗粒和0.1到5重量份的二氧化硅颗粒,所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷不仅能够显示高的烧结密度和高的体积电阻系数,而且其频率特征为在几百MHz的频率范围内的磁导率的虚部足够小,在接近几个GHz时变大。本发明就是在这个发现的基础上获得的。
发明内容
本发明的目的是提供一种软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,用作生产软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的原材料,该软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷不仅具有高的烧结密度和高的体积电阻系数,而且其频率特征为在几百MHz的频率范围内的磁导率的虚部足够小,在接近几个GHz时变大。
本发明的另一个目的是提供一种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,它不仅具有高的烧结密度和高的体积电阻系数,而且其频率特征为在几百MHz的频率范围内的磁导率的虚部足够小,在接近几个GHz时变大。
本发明另一个目的是提供一种生胚,它包含软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,用作生产层压芯片元件的原材料。
为了实现这些目的,本发明的第一方面提供一种软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,它包含100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒;0.3到10重量份的碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或者它们的混合物;0.1到5重量份的二氧化硅颗粒。
本发明的第二方面提供一种软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,它包含100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒;0.3到10重量份的碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或者它们的混合物;0.1到5重量份的二氧化硅颗粒;1到20重量份的氧化铋颗粒;和0.3到7重量份的氧化铜颗粒。
本发明的第三方面提供了一种包含粘合剂和软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的生胚,该软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒包含100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒;0.3到10重量份的碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或者它们的混合物;和0.1到5重量份的二氧化硅颗粒。
本发明的第四方面提供了一种包含粘合剂和软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒构成的生胚,该软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒包含100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒;0.3到10重量份的碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或者它们的混合物;0.1到5重量份的二氧化硅颗粒;1到20重量份氧化铋颗粒;和0.3到7重量份氧化铜颗粒。
本发明的第五方面提供了一种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,它的烧结密度不小于5.0×103Kg/m3,体积电阻系数不小于1×106Ωm,在400MHz下的磁导率的虚部不超过1,这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷是通过把软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒成形为致密物,然后烧结该致密物获得。这种软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒包含100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒;0.3到10重量份的碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或者它们的混合物;和0.1到5重量份的二氧化硅颗粒。
本发明的第六方面提供了一种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,它的烧结密度不小于5.0×103Kg/m3,体积电阻系数不小于1×106Ωm,在400MHz下的磁导率的虚部不超过1,这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷是通过把软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒成形为致密物,然后烧结该致密物获得。该软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒包含100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒;0.3到10重量份的碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或者它们的混合物;0.1到5重量份的二氧化硅颗粒;1到20重量份的氧化铋颗粒;和0.3到7重量份的氧化铜颗粒。
本发明的第七方面提供了一种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,它的烧结密度不小于5.0×103Kg/m3,体积电阻系数不小于1×106Ωm,在400MHz下的磁导率的虚部不超过1,这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷是通过层压含粘合剂和软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的生胚,然后烧结该层压片获得。这种软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒包含100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒;0.3到10重量份的碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或者它们的混合物;和0.1到5重量份的二氧化硅颗粒。
本发明的第八方面提供了一种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,它的烧结密度不小于5.0×103Kg/m3,体积电阻系数不小于1×106Ωm,400MHz下的磁导率的虚部不超过1,这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷是通过层压一种包含粘合剂和软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的生胚,然后烧结该层压片获得。这种软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒包含100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒;0.3到10重量份的碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或者它们的混合物;0.1到5重量份的二氧化硅颗粒;1到20重量份氧化铋颗粒;和0.3到7重量份氧化铜颗粒。
附图说明
图1是显示实施例1中得到的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的磁导率频率特征的曲线图。
图2是显示对比例7中得到的传统的软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷的磁导率频率特征的曲线图。
图3是显示实施例2中得到的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的磁导率频率特征的曲线图。
具体实施方式
以下详细描述本发明。
首先,描述本发明的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒。
本发明中的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒是:(1)包含100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒的复合颗粒,通常0.3到10重量份,优选1到10重量份的碳酸钡颗粒和/或碳酸锶颗粒,和通常0.1到5重量份,优选0.5到5重量份的二氧化硅颗粒(第一方面);或者(2),包含100重量份的含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒的复合颗粒,通常0.3到10重量份,优选0.3到7重量份的碳酸钡颗粒和/或碳酸锶颗粒,通常0.1到5重量份的二氧化硅颗粒,通常1到20重量份的氧化铋颗粒,和通常0.3到7重量份的氧化铜颗粒(第二方面)。
含Z型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒,具有含AO的组合物,其中A代表Ba、Sr或者Ba-Sr,含量通常为15到25mol%,优选16到22mol%(按氧化物计算);Me1O,其中Me1代表Co和选自Ni、Zn、Cu、Mg和Mn中的至少一种元素,含量通常为5到15mol%,优选8到14mol%(按氧化物计算),前提条件是Co的含量通常至少占Me1的总量的30mol%;以及Fe2O3,含量通常为65到75mol%,优选67到73mol%(按氧化物计算)。当这种组合物超出以上特定范围时,获得的软磁性六方晶系铁氧体颗粒倾向于除了含有Z型铁氧体为主相,还含有大量的Y型铁氧体和W型铁氧体作为次要相,因此不具有Z型铁氧体烧结陶瓷所具有的优良频率特征。
含Y型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒,具有含AO的组合物,其中A代表Ba、Sr或者Ba-Sr,含量通常在10到30mol%,优选13到27mol%(按氧化物计算);Me2O,其中Me2代表选自Ni、Zn、Cu、Mg和Mn中的至少一种元素,含量通常在10到30mol%,优选13到27mol%(按氧化物计算);以及Fe2O3,含量通常在55到65mol%,优选57到63mol%(按氧化物计算)。当组合物超出以上特定范围时,获得的软磁性六方晶系铁氧体颗粒倾向于除了含有Y型铁氧体为主相,还含有大量的Z型铁氧体和W型铁氧体作为次要相,因此不具有Y型铁氧体烧结陶瓷所具有的优良频率特征。
含W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒,具有含AO的组合物,其中A代表Ba、Sr或者Ba-Sr,含量通常在5到14mol%,优选7到13mol%(按氧化物计算);Me1O,其中Me1代表Co和选自Ni、Zn、Cu、Mg和Mn中的至少一种元素,含量通常在10到30mol%,优选13到27mol%(按氧化物计算),前提条件是Co的含量通常至少占Me1的总量的30mol%;以及Fe2O3,含量通常在65到80mol%,优选66到77mol%(按氧化物计算)。当组合物超出以上特定范围时,所得的软磁性六方晶系铁氧体颗粒倾向于除了含有W型铁氧体为主相,还含有大量的Z型铁氧体和Y型铁氧体作为次要相,因此不具有W型铁氧体烧结陶瓷所具有的优良频率特征。
这种软磁性六方晶系铁氧体颗粒的主相结构可以通过X射线衍射法确定。更具体地,那些从Z型铁氧体相的(1016)平面显示最强的反射线强度的颗粒被确定是含Z型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒;那些从Y型铁氧体相的(1013)平面显示最强的反射线强度的颗粒被确定是含Y型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒;那些从W型铁氧体相的(116)平面显示最强的反射线强度的颗粒被确定是含W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒。
这种含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒所含有的各次要相的量是通过假设主相的最强反射线强度为1计算的相对强度表示的。各次要相的总相对强度优选不超过0.7,更优选不超过0.65。当这些次要相的总相对强度超过以上特定范围时,就很难获得每个主相的磁导率的频率特征。这些次要相的总相对强度的下限是0。
这种含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒是这样制备的:将氧化物、碳酸盐、乙二酸盐、氢氧化物等各种成分作为原材料按照以上特定的混合比例混合在一起;用常规方法,在1,100℃到1,300℃的温度下,大气环境中煅烧该混合物1到20小时;然后把获得的煅烧产品磨成粉状。同时,制备含Z型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的最佳煅烧温度是大约1,250℃,制备含Y型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的最佳煅烧温度是大约1,200℃,制备含W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的最佳煅烧温度是大约1,250℃。
本发明中作为原材料使用的碳酸钡颗粒或碳酸锶颗粒优选具有0.5到50μm的平均粒径,更优选0.5到40μm;BET比表面积优选为0.1到40m2/g,更优选0.1到30m2/g。
在第一方面的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制备中,以100重量份的软磁性六方晶系铁氧体颗粒为基准,混合的碳酸钡颗粒和/或碳酸锶颗粒通常为0.3到10重量份,优选1到10重量份,优选1到7重量份。当混合的碳酸钡颗粒和/或碳酸锶颗粒的量超出以上特定范围时,很难获得本发明的目的中的烧结密度不小于5.0×103Kg/m3的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,而且这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的机械强度不足。
在第二方面的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制备中,以100重量份的软磁性六方晶系铁氧体颗粒为基准,混合的碳酸钡颗粒和/或碳酸锶颗粒通常为0.3到10重量份,优选0.3到7重量份,更优选0.5到5重量份。当混合的碳酸钡颗粒和/或碳酸锶颗粒的量超出以上特定范围时,很难获得本发明的目的中的烧结密度不小于5.0×103Kg/m3的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,而且这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的机械强度不足。
本发明中作为原材料使用的二氧化硅颗粒具有0.5到50μm的优选的平均粒径,更优选1到40μm。
在第一方面的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制备中,以100重量份的软磁性六方晶系铁氧体颗粒为基准,混合的二氧化硅颗粒通常是0.1到5重量份,优选0.5到5重量份,更优选0.7到4重量份。
在第二方面的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制备中,以100重量份的软磁性六方晶系铁氧体颗粒为基准,混合的二氧化硅颗粒通常是0.1到重量5份,优选0.1到4重量份。
当混合的二氧化硅颗粒少于0.1重量份时,很难获得本发明目的的体积电阻系数不小于1×106Ωm的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。而且,所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷在400MHz处的磁导率的虚部超过1,导致在几百MHz的频率范围内的磁损失的增加。结果,很难在这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷上应用具有这种频率范围的信号。当混合的二氧化硅颗粒超过5重量份时,尽管在400MHz处的磁导率的虚部小于1,但是很难获得本发明的烧结密度不小于5.0×103Kg/m3的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,所以这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的机械强度不足。
混合的氧化铋颗粒优选具有0.5到30μm的平均粒径,更优选0.5到20μm;BET比表面积优选为0.1到30m2/g,更优选为0.1到20m2/g。
以100重量份的软磁性六方晶系铁氧体颗粒为基准,混合的氧化铋颗粒通常不超过20重量份,优选1到20重量份,更优选2到17重量份。
当混合的氧化铋颗粒少于1重量份时,很难获得本发明目的的烧结密度不小于5.0×103Kg/m3的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,于是所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的机械强度不足。
当混合的氧化铋颗粒超过20重量份时,磁导率的实部和虚部都变小,所以所得的烧结陶瓷可能不具备阻抗元件、电磁波吸收器和感应器元件所要求的功能。
混合的氧化铜颗粒优选具有0.1到30μm的平均粒径,更优选0.1到20μm;BET比表面积优选为0.1到30m2/g,更优选为0.1到20m2/g。
以100重量份的软磁性六方晶系铁氧体颗粒为基准,混合的氧化铜颗粒通常不超过7重量份,优选为0.3到7重量份,更优选为0.5到5重量份。
当混合的氧化铜颗粒少于0.3重量份时,就很难获得本发明目的的烧结密度不小于5.0×103Kg/m3的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,所以所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的机械强度不足。
当混合的氧化铜颗粒超过7重量份时,磁导率的实部和虚部都变小,所以获得的烧结陶瓷也许不具备阻抗元件、电磁波吸收器和感应器元件所要求的功能。而且,很难获得本发明目的的体积电阻系数不小于1×106Ωm的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。
根据氧化铋颗粒和氧化铜颗粒的混合比例,以1重量份氧化铜颗粒为基准,氧化铋颗粒通常是1.5到20重量份,优选为2.0到18重量份。
当以1重量份氧化铜颗粒为基准,氧化铋颗粒的量少于1.5重量份时,很难获得本发明目的的体积电阻系数不小于1×106Ωm的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。
当以1重量份氧化铜颗粒为基准,氧化铋颗粒的量超过20重量份时,很难获得本发明目的的烧结密度不小于5.0×103Kg/m3的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,这样获得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的机械强度不足。
本发明的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒优选具有0.1到30μm的平均粒径,更优选0.1到20μm;BET比表面积优选为0.1到40m2/g,更优选为0.5到40m2/g。根据软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的磁性,它的饱和磁化强度优选为20到60Am2/Kg,更优选为25到55Am2/Kg;它的矫顽力优选为0.50到50KA/m,更优选为1.0到30KA/m。
当软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的平均粒径和BET比表面积超出以上特定范围时,很难在下述的生胚生产过程中将软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒均匀地分散到涂层材料中,因此,使用这种复合颗粒获得的烧结陶瓷倾向于不均匀。
另外,当软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的饱和磁化强度和矫顽力超出以上特定范围,很难获得本发明目的的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。
接下来描述本发明中的生胚。在这里所述的生胚是一种用于制造层压芯片元件的原材料,是通过以下方法制成的板材:混合软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒、粘合剂、增塑剂、溶剂等以形成涂料,将涂料成形为具有几μm到几百μm厚度的膜,然后干燥所得的膜。这样获得的生胚被层压到电极上,把电极夹在生胚中间,然后烧结所得的层压片,由此获得层压芯片元件。
本发明中的生胚包括100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒;优选2到20重量份,更优选4到5重量份的粘合剂;以及优选0.5到15重量份,更优选2到10重量份的增塑剂。而且,形成膜的过程中,不充分的干燥可能会使生胚带有残留溶剂。
粘合剂的例子包括聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯基甲酯、氯丁烯、聚甲基丙烯酸酯、乙基纤维素、松香酸树脂等。在这些粘合剂中,优选聚乙烯醇缩丁醛。
当混入的粘合剂的量少于2重量份时,所得的生胚倾向于变脆。混入的粘合剂的量的上限是20重量份,这个量足以获得具有优良的机械强度的生胚。
增塑剂的例子可包括n-邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二丁酯,邻苯二甲酸二甲酯、聚乙二醇、苯二甲酸酯、硬酯酸丁酯、己二酸甲酯等。在这些增塑剂中,优选n-邻苯二甲酸丁苄酯。
当混入的增塑剂的量少于0.5重量份时,所得的生胚倾向于变地太硬和易于破裂。当混入的增塑剂的量超过15重量份时,所得的生胚倾向于变地太软。
本发明的生胚的制造中,以100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒为基准,通常可使用20到150重量份,优选30到120重量份的适合溶剂。当溶剂的使用量超出以上的特定范围,就很难获得均匀的生胚,并且所得的烧结陶瓷倾向于不均匀。
用于制造生胚的可以使用的溶剂包括丙酮、乙醇、苯、丁醇、乙醇、甲乙酮、甲苯、丙醇等。在这些溶剂中,优选甲乙酮。
接下来描述本发明的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。
本发明中的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷具有和上述的含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒本质一样的组成。当这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的组成超出了以上的范围,会产生大量的次要相,因此不能显示主相的内在磁导率的频率特征。
本发明中的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷具有通常不小于5.0×103Kg/m3的烧结密度,优选5.0×103到5.3×103Kg/m3,体积电阻系数不小于1×106Ωm,优选1.0×106Ωm到5×109Ωm。
当软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的烧结密度小于5.0×103Kg/m3时,所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的机械强度变地不足。尽管从优良的机械强度的观点出发,优选烧结密度应尽可能的高,但是考虑到烧结陶瓷性质的平衡,烧结密度的上限是5.3×103Kg/m3。当软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷体积电阻系数小于1×106Ωm,所得的烧结陶瓷的绝缘性能将会不合格。尽管为了防止绝缘性能不合格,优选体积电阻系数应尽可能的高,但是考虑到烧结陶瓷性质的平衡,体积电阻系数的上限是5×109Ωm。
本发明的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷在400MHz处的磁导率的虚部通常不超过1,优选不超过0.7,更优选不超过0.5。另外,在从低频率到几百MHz的频率范围内软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷保持磁导率实部的大致恒定而不下降。
然后,以下具体解释本发明的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的磁导率的频率特征。在实施例1中获得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的磁导率的频率特征在图1中显示。在图1中,细线表示磁导率的实部的变化(以下仅由μ’表示),同时粗线说明磁导率的虚部的变化(以下仅由μ”表示)。由图1可明显看出,μ’在低频率一边保持恒定,在大约300MHz处经历短暂的上升后,从800MHz处开始下降,在大约5GHz处大致达到1。然而,μ”在低频率一边大致为0,从大约300MHz处开始上升,在一个共振频率(fr=1.4GHz)处显示一个最大值后,在高频率一边逐渐下降。而且,实施例2中获得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的磁导率的频率特征在图3中显示。在图3中,细线说明磁导率的实部(μ’)的变化,同时粗线说明磁导率的虚部(μ”)的变化。由图3可明显看出,μ’在低频率一边保持恒定,在大约450MHz处经历短暂的上升后,在大约1.7GHz处开始下降,在大约10GHz处大致达到1。同时,μ”在低频率一边大致为0,从大约450MHz处开始上升,在一个共振频率(fr=4.2GHz)处显示一个最大值后,在高频率一边逐渐下降。
另一方面,对比例7中获得的传统的软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷的磁导率的频率特征在图2中显示。如图2所示,μ’在大约15MHz处经历短暂的上升后,在大约50MHz处开始下降,在几个GHz处大致达到1。同时,μ”在大约20MHz处开始上升,在一个共振频率(fr=大约100MHz)处显示最大值后,在高频率一边逐渐下降。
可以看出,和传统的软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷相比,本发明的各软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的μ”峰可以在接近高频率一边抵消。另外,μ’保持恒定不下降的频率范围延长到高频率一边。
这里,注意对应于磁性损失的μ”的频率特征很重要。应该注意到,在μ”保持较大值的频率范围内产生的噪音能够被阻抗元件减弱。更具体地,为了使具有几百MHz频率范围的目的信号穿过这种烧结陶瓷而无损失,需要在这样的频率范围内使μ”最小化。另外,为了减弱接近几个GHz的信号发生谐振所产生的噪音,还要求控制磁导率的频率特征以在接近几个GHz的频率,即接近共振频率到约几个GHz处增加μ”。
根据本发明,如图1和3所示,μ”在400MHz处能被控制在不超过1,优选不超过0.7,更优选不超过0.5,共振频率能被控制在不少于几个GHz。另外,根据本发明,有可能将μ”在共振频率处控制在优选不小于0.3。
另外,注意对应于感应器元件的μ’的频率特征很重要。为了在几百MHz的频率范围内使用感应器元件,要求μ’在频率范围内保持恒定不下降。在本发明中,如图1和3所示,可将μ’开始下降时的频率控制在超过几百MHz。
本发明中,在400MHz处分别测量磁导率虚部的值,并将共振频率用作表示磁导率虚部的大小的指标。而且,磁导率的实部开始下降时的频率作为显示频率范围的上限的指标,这个频率范围中磁导率的实部保持恒定不下降。传统的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷和软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷在400MHz处μ”超过1,导致在几百MHz的频率范围内的大量磁损失。因此,具有几百MHz频率范围的信号不可能穿过用这种烧结陶瓷制造的阻抗元件。
共振频率优选不小于1GHz。当这种共振频率小于1GHz时,磁导率的虚部,即磁损失,会在几百MHz频率范围内增加,导致具有几百MHz频率范围的信号减弱。
在共振频率处的磁导率的虚部优选不小于0.3。当共振频率处磁导率的虚部小于0.3时,很难在接近几个GHz处充分地减弱噪音。
磁导率的实部开始下降处的频率不小于500MHz,优选不小于700MHz。当频率小于500MHz,很难从低频率到几百MHz的频率范围内保持磁导率的实部恒定不下降。
本发明的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷可以这样制备:在压力通常为0.3×104到3×104t/m2的条件下,在一个金属模具中,使用所谓的颗粒压模法将本发明第一方面的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒模塑,或通过所谓的生胚法将含本发明第一方面的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的生胚层压;然后在通常为1,100到1,300℃的温度中烧结获得的模塑产品或者层压片,一般1到20小时,优选2到10小时。其它已知的模塑方法也可以用于以上的生产过程,在这些方法中,优选上述颗粒压模法和生胚法。当烧结温度小于1,100℃,很难获得本发明的目的的烧结密度不小于5.0×103Kg/m3的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。即使烧结温度超过1,300℃,也有可能获得所需的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。然而,从工业和经济的观点出发,优选的烧结温度的上限是1,300℃。
另外,本发明的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷可以这样制备:在压力通常为0.3×104到3×104t/m2的条件下,在一个金属模具中,使用所谓的颗粒压模法将本发明第二方面的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒模塑,或通过所谓的生胚法将含本发明第二方面的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的生胚层压;然后在通常为800到960℃,优选830到930℃的温度下烧结获得的模塑产品或者层压片,一般烧结1到20小时,优选1到10小时。其它已知的模塑方法也可以用于在以上的生产过程,在这些方法中,优选上述颗粒压模法和生胚法。当烧结温度小于800℃时,很难获得本发明的目的的烧结密度不小于5.0×103Kg/m3的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。另外,在生产层压芯片元件时使用的银传导材料的熔点是960℃,很难在超过960℃的温度下同时烧结软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒和银传导材料。
本发明的要点是通过使用软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,该复合颗粒包含特定混合比例的含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒,碳酸钡颗粒和/或碳酸锶颗粒,以及二氧化硅颗粒,有可能获得具有通常不小于5.0×103Kg/m3的烧结密度,通常不小于1×106Ωm的体积电阻系数和通常在400MHz处磁导率的虚部不超过1的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。
关于本发明中的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷能够显示高的烧结密度和高的体积电阻系数的原因,以下的协同效应可以解释。晶粒之间的烧结作用能够被特定数量预先混合的碳酸钡等物质促进,可选择性地在颗粒边缘加入预先混合的特定数量的二氧化硅作为绝缘层。
而且,本发明的另一个要点是通过使用软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,该复合颗粒包含特定混合比例的含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒,碳酸钡颗粒和/或碳酸锶颗粒,二氧化硅颗粒,氧化铋颗粒和氧化铜颗粒,有可能获得具有通常不小于5.0×103Kg/m3的烧结密度,通常不小于1×106Ωm的体积电阻系数和通常在400MHz处磁导率的虚部不超过1,同时磁导率的实部在低频率到几百MHz的频率范围内保持恒定不下降,烧结温度不超过960℃的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。
本发明软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷能够显示高的烧结密度和高的体积电阻系数并能够在低的烧结温度中生产的原因如下:晶粒之间的烧结作用能够被特定数量预先混合的碳酸化合物、氧化铋和氧化铜促进,所以获得的烧结陶瓷的烧结密度被增强。另外,可选择性地在颗粒边缘加入预先混合的特定数量的二氧化硅作为绝缘层,所以可增强所得的烧结陶瓷的体积电阻系数。
本发明中的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷在400MHz处磁导率的虚部不超过1的原因如下:在晶粒边缘选择加入的二氧化硅中断了烧结陶瓷形成的磁性循环,导致了中断处反磁场的形成。反磁场的形成使共振频率移到高频率一边。
因而,当使用本发明的第一方面的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒时,有可能以一种工业上和经济上均有益的方法生产一种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,这种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷具有高的烧结密度和高的体积电阻系数,而且其频率特征为:在几百MHz的频率范围内磁导率的虚部足够小,频率接近几个GHz时变大,同时,磁导率的实部从低频率到几百MHz的频率范围内保持大致恒定不下降。
而且,当使用本发明第二方面的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒时,有可能在低至不超过960℃的温度中烧结该软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒。
因此,所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷适宜用作制造能够在接近几个GHz处减弱噪音的阻抗元件、吸收电磁波的电磁波吸收器、或使用具有几百MHz频率范围的信号的感应器元件的原材料。
实施例
通过实施例和对比例更详细地描述本发明,但这些实施例只起说明作用,因此,并不意味限制本发明的范围。
不同的性质可以通过以下方法得到评价。
(1)软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的平均粒径用X50表示,其使用激光衍射型粒径分布测量仪(Sympatec GmbH制造)测定。
(2)颗粒的BET比表面积通过使用“Mono Sorb MS-II”(YuasaIonics Co.,Ltd制造),采用BET法测量。
(3)饱和磁化强度和矫顽力分别由振动样品磁子测量仪“VSM-3S”(Toei Kogyo Co.,Ltd制造)在10Koe磁场强度下测定的值表示。
(4)生成相通过使用X射线衍射测量仪“RAD-AII”(RigakuIonics Co.,Ltd制造)鉴定。
(5)烧结密度通过一个具有2mm高,25mm直径的圆柱状样品的外部尺寸获得其体积和其重量计算得到。
(6)体积电阻系数通过“高阻抗测量仪4329A”(AgirentTechnology Co.,Ltd制造)的测量值和以上样品的外部尺寸计算得到。
(7)磁导率的频率特征通过把一个外径7mm,内径3mm的环状烧结陶瓷插进一个样品存储器(Kanto Denshi Oyo Kaihatsu Co.,Ltd制造)以及使用“网络分析器HP8753C或HP8720D”(Agirent TechnologyCo.,Ltd制造)测定样品的S参数得到的值计算得到。
实施例1:
软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制造
称量α-Fe2O3、CoCO3和BaCO3,使得到的组合物包含18.7mol%的BaO、11.6mol%的CoO和69.7mol%的Fe2O3,用湿磨碎机混合1小时。将所得混合物过滤并干燥。将获得的粗混合颗粒在1,250℃的大气中煅烧5小时,由此获得含Z型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体。假设Z型铁氧体相的(1016)平面的峰值强度为1,可以证明,Y型铁氧体相的(1013)平面的峰值强度为0.54,W型铁氧体相的(116)平面的峰值强度为0。随后,将1.5重量份碳酸钡颗粒和0.9重量份二氧化硅颗粒加入到100重量份获得的软磁性六方晶系铁氧体中,将所得混合物用湿型球磨机细细粉碎,因此获得软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒。已证实,所得的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒具有3.0μm的平均粒径,3.1m2/g的BET比表面积,41.0Am2/Kg的饱和磁化强度和11.1KA/m的矫顽力。
生胚和层压生胚的制造
将100重量份以上所得的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒、7重量份的聚乙烯醇缩丁醛“ESRECK B BL-S”(商品名,Sekisui KagakuKogyo Co,.Ltd制造)作为粘合剂、4.4重量份的n-邻苯二甲酸丁苄酯(试剂,Tokyo Kasei Kogyo Co.,Ltd制造)作为增塑剂、30重量份的n-乙酸正丁酯(保证试剂,Yoneyama Yakuhin Kogyo Co.,Ltd制造)和30重量份的甲乙酮(Nihon Kaseihin Co.,Ltd制造)均作为溶剂,用球磨机混合15小时,由此获得涂料。所得的涂料用医用刀片型涂布机涂在PET膜上。然后干燥,由此获得具有120μm厚度的生胚。将所得的薄片切成尺寸为5cm×5cm的正方形薄片。在0.5×104t/m2压力下重叠并层压20片切下的薄片,于是获得具有1.4mm厚度的层压生胚。
软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的制造
将以上获得的层压生胚在1,250℃的大气中烧结7小时,获得软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。已证实,所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷具有5.1×103Kg/m3的烧结密度,1×109Ωm的体积电阻系数,在400MHz处的磁导率实部为5.2,在400MHz处的磁导率的虚部为0.3。
另外,已证实共振频率是2.2GHz,在共振频率处的磁导率的虚部是3.2,磁导率的实部开始下降时的频率是958MHz。
实施例2:
软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制造
称量α-Fe2O3、CoCO3和BaCO3,使获得的组合物包含18.6mol%的BaO、11.6mol%的CoO和69.8mol%的Fe2O3,用湿磨碎机混合1小时,将所得混合物过滤并干燥,将所得的粗混合颗粒在1,250℃的大气中煅烧5小时,由此获得含Z型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体。假设Z型铁氧体相的(1016)平面的峰值强度为1,可以证明,Y型铁氧体相的(1013)平面的峰值强度为0.55,W型铁氧体相的(116)平面的峰值强度为0。随后,将2重量份碳酸钡颗粒、1重量份的二氧化硅颗粒、8重量份的氧化铋颗粒和3重量份的氧化铜颗粒加入到100重量份的所得的软磁性六方晶系铁氧体中,将所得混合物用湿型球磨机细细粉碎,获得软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒。已证实,所得的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒具有1.2μm的平均粒径,6.2m2/g的BET比表面积,35.2Am2/Kg的饱和磁化强度和14.7KA/m的矫顽力。
生胚和层压生胚的制造
将100重量份以上所得的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒、7重量份的聚乙烯醇缩丁醛“ESRECK B BL-S”(商品名,Sekisui KagakuKogyo Co.,Ltd制造)作为粘合剂、4.4重量份的n-邻苯二甲酸丁苄酯(试剂,Tokyo Kasei Kogyo Co.,Ltd制造)作为增塑剂、30重量份的n-乙酸正丁酯(保证试剂,Yoneyama Yakuhin Kogyo Co.,Ltd制造)和30重量份的甲乙酮(Nihon Kaseihin Co.,Ltd制造)均作为溶剂,用球磨机混合15小时,由此获得涂料。所得的涂料用医用刀片型涂布机涂在PET膜上。然后干燥,获得具有100μm厚度的生胚。将所得的薄片切成尺寸为5cm×5cm的正方形薄片。在0.5×104t/m2压力下重叠并层压20片切下的薄片,于是获得具有1.2mm厚度的层压生胚。
软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的制造
将以上获得的层压生胚在900℃的空气中烧结7小时,获得软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。已证实,所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷具有5.1×103Kg/m3的烧结密度,5×106Ωm的体积电阻系数,在400MHz处的磁导率实部为2.6,在400MHz处的磁导率的虚部为0.05。
另外,已证实,共振频率是4.2GHz,在共振频率处的磁导率的虚部是1.3,磁导率的实部开始下降时的频率是1.5GHz。
实施例3到6,9到12和14到17以及对比例1到7:
进行在实施例1中所述的相同步骤,只是软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成和量,混合的碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或二氧化硅颗粒的平均粒径、量和BET比表面积,用于制造软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的层压生胚的压力,以及软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的烧结时间都有不同的变化。结果在表1到6中显示。
同时,在对比例7中获得的烧结陶瓷是已知的传统的软磁性立方尖晶石铁氧体烧结陶瓷中具有代表性的一种。
实施例7:
使用如实施例1中所述的相同的方法制备软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,除了软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成和量,混合的碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或二氧化硅颗粒的平均粒径、量和BET比表面积都有不同的变化。将制备的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒填入金属模具中,在1×104t/m2的压力条件下压模,获得直径为30mm,厚度为2.5mm的圆盘状样品。将所得的圆盘状样品在1,250℃的空气中烧结5小时,获得软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。已证实,所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷具有5.2×103Kg/m3的烧结密度,1×109Ωm的体积电阻系数,在400MHz处的磁导率虚部为0.2。
实施例8、13、18和19:
进行如实施例7中所述的相同步骤获得软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,除了软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成和量,碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或二氧化硅颗粒的平均粒径、量和BET比表面积都有不同的变化。
所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的主要生产条件和不同性质在表1到6中给出。
实施例20-23、25-26、29-31和33-36以及对比例8-10和14- 16:
进行实施例2中所述的相同步骤获得软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,除了软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成,碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒、二氧化硅颗粒、氧化铋颗粒和氧化铜颗粒的平均粒径、量和BET比表面积,用软磁性六方晶系铁氧体颗粒制造层压生胚时的压力,烧结温度和烧结时间都发生不同的变化。
所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的主要生产条件和不同性质在表7到14中给出。
同时,在对比例16中,进行实施例2中所述的相同步骤获得烧结陶瓷,只是混合的氧化铋颗粒的量变为0.5重量份。证明其具有4.1×103Kg/m3的烧结密度和1×106Ωm的体积电阻系数,以及频率范围达20GHz(测量限制)的磁导率的实部(μ’)保持大约为1同时磁导率的虚部(μ”)保持大约为0。
对比例17:
称量α-Fe2O3、CoCO3和BaCO3,使得假设Z型铁氧体相的(1016)平面的峰值强度为1时经过煅烧得到的产品的Y型铁氧体相的(1013)平面的峰值强度为0.45,在一个不锈钢的球磨机中混合16小时,将所得混合物过滤和干燥。将所得的粗混合颗粒在温度为1,250℃的大气中煅烧2小时,由此获得含Z型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体。已证实,假设Z型铁氧体相的(1016)平面的峰值强度为1,Y型铁氧体相的(1013)平面的峰值强度为0.46,W型铁氧体相的(116)平面的峰值强度为0。然后,将5.56重量份的Bi2O3、5.56重量份的CuO加入到所得的软磁性六方晶系铁氧体中,所得混合物在使用ZrO2球的塑料罐中粉碎90小时,由此获得软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒。已证明所得的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒具有0.8μm的平均粒径、13.8m2/g的BET比表面积、37.8Am2/Kg的饱和磁化强度和12.1KA/m的矫顽力。然后,进行实施例2中所述相同方法制备层压生胚,区别在于使用以上的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒和在910℃的大气中烧结2小时,由此获得一种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。已证实,所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷具有5.2×103Kg/m3的烧结密度,2×105Ωm的体积电阻系数,在400MHz处的磁导率实部为3.7,在400MHz处的磁导率的虚部为0.21。另外,已证明共振频率是1.6GHz,在共振频率处的磁导率的虚部是1.6,磁导率的实部开始下降时的频率是0.69GHz。
实施例24:
将用实施例2所述的相同方法获得的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒填入金属模具中,在1×104t/m2的压力条件下压模,获得直径为30mm,厚度为2.5mm的圆盘状样品。将所得的圆盘状样品在900℃的大气中烧结3小时,由此获得软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷。已证明所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷具有5.1×103Kg/m3的烧结密度,7×106Ωm的体积电阻系数,在400MHz处的磁导率实部为2.1,在400MHz处的磁导率的虚部为0.03。另外,已证明它的共振频率是5.4GHz,在共振频率处的磁导率的虚部是1.0,磁导率的实部开始下降时的频率是2.0GHz。
实施例27-28和32以及对比例11-13
进行实施例24所述的相同步骤获得软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,只是软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成,碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒、二氧化硅颗粒、氧化铋颗粒和氧化铜颗粒的平均粒径、量和BET比表面积,模塑压力,烧结温度和烧结时间都发生了变化。
所得的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的主要生产条件和不同性质在表7到14中给出。
表1
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制造 | ||||
软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成(mol%) | |||||
BaO | SrO | CoO | NiO | ZnO | |
实施例3 | 21.0 | - | 6.7 | 1.7 | - |
实施例4 | 17.6 | - | 11.8 | - | - |
实施例5 | 17.6 | - | 9.4 | - | 2.4 |
实施例6 | 16.3 | - | 10.5 | - | - |
实施例7 | 11.0 | 5.5 | 8.8 | - | - |
实施例8 | 9.75 | 9.75 | 10.4 | - | - |
实施例9 | 6.75 | 6.75 | - | 6.3 | 18.6 |
实施例10 | 20.0 | - | - | 6.0 | 14.0 |
实施例11 | 26.5 | - | - | 13.5 | - |
实施例12 | 12.75 | 6.0 | - | 4.45 | 13.1 |
实施例13 | 21.25 | - | - | 5.05 | 14.9 |
实施例14 | 7.3 | - | 16.0 | 4.0 | - |
实施例15 | 9.1 | - | 18.2 | - | - |
实施例16 | 9.1 | - | 14.6 | - | 3.6 |
实施例17 | 16.8 | - | 13.6 | - | - |
实施例18 | 6.7 | 3.3 | 10.7 | - | - |
实施例19 | 3.55 | 3.55 | 21.4 | - | - |
表1(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制造 | |||
软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成(mol%) | ||||
CuO | MgO | MnO | Fe2O3 | |
实施例3 | - | - | - | 70.6 |
实施例4 | - | - | - | 70.6 |
实施例5 | - | - | - | 70.6 |
实施例6 | 2.6 | - | - | 70.6 |
实施例7 | - | 2.2 | - | 72.5 |
实施例8 | - | - | 2.6 | 67.5 |
实施例9 | 1.6 | - | - | 60.0 |
实施例10 | - | - | - | 60.0 |
实施例11 | - | - | - | 60.0 |
实施例12 | - | 1.2 | - | 62.5 |
实施例13 | - | - | 1.3 | 57.5 |
实施例14 | - | - | - | 72.7 |
实施例15 | - | - | - | 72.7 |
实施例16 | - | - | - | 72.7 |
实施例17 | 3.4 | - | - | 66.2 |
实施例18 | - | 2.7 | - | 76.6 |
实施例19 | - | - | 5.3 | 66.2 |
表1(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制造 | ||
混入物质 | |||
碳酸钡颗粒 | |||
平均粒径(μm) | 混入量(重量份) | BET比表面积(m2/g) | |
实施例3 | 1.7 | 1.5 | 14.4 |
实施例4 | 1.7 | 3.0 | 14.4 |
实施例5 | 1.7 | 3.0 | 14.4 |
实施例6 | 18.6 | 5.0 | 1.4 |
实施例7 | 26.2 | 5.1 | 0.7 |
实施例8 | 26.2 | 1.7 | 0.7 |
实施例9 | 1.7 | 0.86 | 14.4 |
实施例10 | 1.7 | 3.0 | 14.4 |
实施例11 | 1.7 | 3.0 | 14.4 |
实施例12 | 1.7 | 3.7 | 14.4 |
实施例13 | 1.7 | 5.0 | 14.4 |
实施例14 | 1.7 | 3.0 | 14.4 |
实施例15 | 1.7 | 3.0 | 14.4 |
实施例16 | 1.7 | 3.0 | 14.4 |
实施例17 | 1.7 | 5.0 | 14.4 |
实施例18 | 18.6 | 3.7 | 1.4 |
实施例19 | 26.2 | 2.9 | 0.7 |
表1(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制造 | ||
混入物质 | |||
碳酸锶颗粒 | |||
平均粒径(μm) | 混入量(重量份) | BET比表面积(m2/g) | |
实施例3 | - | - | - |
实施例4 | - | - | - |
实施例5 | - | - | - |
实施例6 | - | - | - |
实施例7 | 2.1 | 1.9 | 10.3 |
实施例8 | 2.1 | 1.3 | 10.3 |
实施例9 | 16.9 | 0.6 | 2.0 |
实施例10 | - | - | - |
实施例11 | - | - | - |
实施例12 | 2.1 | 1.3 | 10.3 |
实施例13 | - | - | - |
实施例14 | - | - | - |
实施例15 | - | - | - |
实施例16 | - | - | - |
实施例17 | - | - | - |
实施例18 | 2.1 | 1.3 | 10.3 |
实施例19 | 29.1 | 2.1 | 0.6 |
表1(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制造 | |
混入物质 | ||
二氧化硅颗粒 | ||
平均粒径(μm) | 混入量(重量份) | |
实施例3 | 4.6 | 0.8 |
实施例4 | 4.6 | 1.5 |
实施例5 | 4.6 | 2.0 |
实施例6 | 4.6 | 3.0 |
实施例7 | 4.6 | 4.0 |
实施例8 | 24.5 | 5.0 |
实施例9 | 4.6 | 2.0 |
实施例10 | 4.6 | 2.0 |
实施例11 | 4.6 | 2.0 |
实施例12 | 4.6 | 2.0 |
实施例13 | 24.5 | 2.0 |
实施例14 | 4.6 | 1.5 |
实施例15 | 4.6 | 1.5 |
实施例16 | 4.6 | 1.5 |
实施例17 | 24.5 | 1.5 |
实施例18 | 24.5 | 1.5 |
实施例19 | 24.5 | 1.5 |
表2
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制造 | ||||
软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成(mol%) | |||||
BaO | SrO | CoO | NiO | ZnO | |
对比例1 | 17.6 | - | 11.8 | - | - |
对比例2 | 17.6 | - | 11.8 | - | - |
对比例3 | 17.6 | - | 11.8 | - | - |
对比例4 | 6.75 | 6.75 | - | 7.9 | 18.6 |
对比例5 | 9.1 | - | 18.2 | - | - |
对比例6 | 9.1 | - | 18.2 | - | - |
对比例7 | - | - | - | 37.1 | 4.0 |
表2(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制造 | |||
软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成(mol%) | ||||
CuO | MgO | MnO | Fe2O3 | |
对比例1 | - | - | - | 70.6 |
对比例2 | - | - | - | 70.6 |
对比例3 | - | - | - | 70.6 |
对比例4 | - | - | - | 60.0 |
对比例5 | - | - | - | 72.7 |
对比例6 | - | - | - | 72.7 |
对比例7 | 10.4 | - | - | 48.5 |
表2(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制造 | ||
混入物质 | |||
碳酸钡颗粒 | |||
平均粒径(μm) | 混入量(重量份) | BET比表面积(m2/g) | |
对比例1 | 1.7 | 0.5 | 14.4 |
对比例2 | 1.7 | 10.5 | 14.4 |
对比例3 | 1.7 | 3.0 | 14.4 |
对比例4 | 1.7 | 0.9 | 14.4 |
对比例5 | 18.6 | 0.5 | 1.4 |
对比例6 | 18.6 | 10.5 | 1.4 |
对比例7 | - | - | - |
表2(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制造 | ||
混入物质 | |||
碳酸锶颗粒 | |||
平均粒径(μm) | 混入量(重量份) | BET比表面积(m2/g) | |
对比例1 | - | - | - |
对比例2 | - | - | - |
对比例3 | - | - | - |
对比例4 | 16.9 | 0.6 | 2.0 |
对比例5 | - | - | - |
对比例6 | - | - | - |
对比例7 | - | - | - |
表2(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的制造 | |
混入物质 | ||
二氧化硅颗粒 | ||
平均粒径(μm) | 混入量(重量份) | |
对比例1 | 4.6 | 1.5 |
对比例2 | 4.6 | 1.5 |
对比例3 | 4.6 | 0.3 |
对比例4 | 4.6 | 5.5 |
对比例5 | 24.5 | 0.3 |
对比例6 | 24.5 | 5.5 |
对比例7 | - | - |
表3
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | ||
X射线峰值强度比例 | |||
Z-型 | Y-型 | W-型 | |
实施例3 | 1 | 0.58 | 0 |
实施例4 | 1 | 0.52 | 0 |
实施例5 | 1 | 0.45 | 0 |
实施例6 | 1 | 0.39 | 0 |
实施例7 | 1 | 0.41 | 0 |
实施例8 | 1 | 0.33 | 0 |
实施例9 | 0.38 | 1 | 0 |
实施例10 | 0.37 | 1 | 0 |
实施例11 | 0.41 | 1 | 0 |
实施例12 | 0.41 | 1 | 0 |
实施例13 | 0.40 | 1 | 0 |
实施例14 | 0.32 | 0.21 | 1 |
实施例15 | 0.31 | 0.20 | 1 |
实施例16 | 0.41 | 0.16 | 1 |
实施例17 | 0.43 | 0.16 | 1 |
实施例18 | 0.49 | 0.11 | 1 |
实施例19 | 0.53 | 0.10 | 1 |
表3(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | |
饱和磁化强度(Am2/kg) | 矫顽力(KA/m) | |
实施例3 | 40.3 | 11.9 |
实施例4 | 41.8 | 10.5 |
实施例5 | 42.9 | 8.4 |
实施例6 | 42.3 | 7.8 |
实施例7 | 42.1 | 8.0 |
实施例8 | 41.5 | 7.6 |
实施例9 | 32.3 | 11.7 |
实施例10 | 33.7 | 10.1 |
实施例11 | 31.4 | 9.9 |
实施例12 | 31.1 | 10.6 |
实施例13 | 31.5 | 12.5 |
实施例14 | 37.1 | 12.8 |
实施例15 | 36.8 | 12.4 |
实施例16 | 38.1 | 8.1 |
实施例17 | 37.8 | 8.0 |
实施例18 | 35.8 | 6.3 |
实施例19 | 36.2 | 6.8 |
表3(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | |
BET比表面积(m2/g) | 平均粒径(μm) | |
实施例3 | 3.3 | 2.9 |
实施例4 | 3.2 | 3.1 |
实施例5 | 2.7 | 3.6 |
实施例6 | 1.4 | 6.9 |
实施例7 | 1.2 | 7.4 |
实施例8 | 0.7 | 18.7 |
实施例9 | 6.8 | 2.5 |
实施例10 | 7.1 | 2.3 |
实施例11 | 1.3 | 7.1 |
实施例12 | 1.2 | 7.7 |
实施例13 | 0.8 | 17.7 |
实施例14 | 14.5 | 0.6 |
实施例15 | 13.1 | 1.0 |
实施例16 | 3.3 | 3.0 |
实施例17 | 3.0 | 3.3 |
实施例18 | 1.3 | 7.3 |
实施例19 | 1.1 | 7.5 |
表4
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | ||
X射线峰值强度比例 | |||
Z-型 | Y-型 | W-型 | |
对比例1 | 1 | 0.52 | 0 |
对比例2 | 1 | 0.52 | 0 |
对比例3 | 1 | 0.52 | 0 |
对比例4 | 0.27 | 1 | 0 |
对比例5 | 0.31 | 0.20 | 1 |
对比例6 | 0.31 | 0.20 | 1 |
对比例7 | 立方尖晶石铁氧体单晶相 |
表4(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | |
饱和磁化强度(Am2/kg) | 矫顽力(KA/m) | |
对比例1 | 41.8 | 10.5 |
对比例2 | 41.8 | 10.5 |
对比例3 | 41.8 | 10.5 |
对比例4 | 34.1 | 8.8 |
对比例5 | 36.8 | 12.4 |
对比例6 | 36.8 | 12.4 |
对比例7 | 51.9 | 4.5 |
表4(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | |
BET比表面积(m2/g) | 平均粒径(μm) | |
对比例1 | 3.2 | 2.1 |
对比例2 | 3.2 | 2.1 |
对比例3 | 3.2 | 2.1 |
对比例4 | 6.4 | 2.7 |
对比例5 | 13.1 | 1.0 |
对比例6 | 13.1 | 1.0 |
对比例7 | 3.6 | 0.9 |
表5
实施例 | 模塑 | |
方法 | 压力(t/m2) | |
实施例3 | 生胚法 | 0.5×104 |
实施例4 | 生胚法 | 0.5×104 |
实施例5 | 生胚法 | 1×104 |
实施例6 | 生胚法 | 1×104 |
实施例7 | 颗粒压模法 | 1×104 |
实施例8 | 颗粒压模法 | 1×104 |
实施例9 | 生胚法 | 0.5×104 |
实施例10 | 生胚法 | 0.5×104 |
实施例11 | 生胚法 | 0.8×104 |
实施例12 | 生胚法 | 0.8×104 |
实施例13 | 颗粒压模法 | 0.8×104 |
实施例14 | 生胚法 | 2×104 |
实施例15 | 生胚法 | 2×104 |
实施例16 | 生胚法 | 3×104 |
实施例17 | 生胚法 | 3×104 |
实施例18 | 颗粒压模法 | 0.5×104 |
实施例19 | 颗粒压模法 | 0.5×104 |
表5(续)
实施例 | 烧结 | 软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的性质 | ||
温度(℃) | 时间(hr) | 烧结密度(kg/m3) | 体积电阻系数(Ωm) | |
实施例3 | 1,200 | 5 | 5.1×103 | 8×107 |
实施例4 | 1,225 | 5 | 5.1×103 | 5×108 |
实施例5 | 1,250 | 5 | 5.3×103 | 2×108 |
实施例6 | 1,250 | 5 | 5.2×103 | 6×108 |
实施例7 | 1,250 | 3 | 5.2×103 | 1×109 |
实施例8 | 1,275 | 3 | 5.1×103 | 3×107 |
实施例9 | 1,200 | 3 | 5.1×103 | 4×108 |
实施例10 | 1,225 | 3 | 5.1×103 | 8×108 |
实施例11 | 1,225 | 3 | 5.3×103 | 1×109 |
实施例12 | 1,225 | 5 | 5.2×103 | 1×108 |
实施例13 | 1,200 | 5 | 5.2×103 | 6×108 |
实施例14 | 1,225 | 7 | 5.2×103 | 1×109 |
实施例15 | 1,225 | 7 | 5.1×103 | 8×108 |
实施例16 | 1,250 | 7 | 5.1×103 | 4×108 |
实施例17 | 1,250 | 7 | 5.3×103 | 1×108 |
实施例18 | 1,275 | 10 | 5.2×103 | 2×107 |
实施例19 | 1,275 | 10 | 5.2×103 | 8×106 |
表5(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的性质 | ||
在400MHz处磁导率的实部 | 在400MHz处磁导率的虚部 | 共振频率(GHz) | |
实施例3 | 8.6 | 0.7 | 1.4 |
实施例4 | 5.9 | 0.3 | 1.9 |
实施例5 | 5.5 | 0.3 | 2.1 |
实施例6 | 4.9 | 0.2 | 2.4 |
实施例7 | 4.6 | 0.2 | 2.5 |
实施例8 | 4.2 | 0.1 | 2.6 |
实施例9 | 4.9 | 0.2 | 2.4 |
实施例10 | 5.1 | 0.2 | 2.3 |
实施例11 | 5.3 | 0.4 | 2.2 |
实施例12 | 5.2 | 0.3 | 2.2 |
实施例13 | 4.8 | 0.2 | 2.5 |
实施例14 | 4.3 | 0.2 | 2.6 |
实施例15 | 4.1 | 0.2 | 2.7 |
实施例16 | 5.7 | 0.2 | 2.0 |
实施例17 | 3.8 | 0.1 | 2.7 |
实施例18 | 3.7 | 0.1 | 2.8 |
实施例19 | 4.3 | 0.2 | 2.6 |
表5(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | |
共振频率处的磁导率的虚部 | 磁导率的实部开始下降时的频率(MHz) | |
实施例3 | 5.8 | 755 |
实施例4 | 3.9 | 906 |
实施例5 | 3.5 | 935 |
实施例6 | 2.9 | 981 |
实施例7 | 2.6 | 1,068 |
实施例8 | 2.2 | 1,172 |
实施例9 | 2.9 | 983 |
实施例10 | 3.1 | 965 |
实施例11 | 3.3 | 949 |
实施例12 | 3.2 | 960 |
实施例13 | 2.8 | 989 |
实施例14 | 2.4 | 1143 |
实施例15 | 2.0 | 1185 |
实施例16 | 3.7 | 918 |
实施例17 | 1.9 | 1,276 |
实施例18 | 1.8 | 1,323 |
实施例19 | 2.4 | 1,156 |
表6
对比例 | 模塑 | |
方法 | 压力(t/m2) | |
对比例1 | 生胚法 | 0.5×104 |
对比例2 | 生胚法 | 0.8×104 |
对比例3 | 生胚法 | 0.8×104 |
对比例4 | 生胚法 | 0.8×104 |
对比例5 | 生胚法 | 1×104 |
对比例6 | 生胚法 | 1×104 |
对比例7 | 生胚法 | 1×104 |
表6(续)
对比例 | 烧结 | 软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的性质 | ||
温度(℃) | 时间(hr) | 烧结密度(kg/m3) | 体积电阻系数(Ωm) | |
对比例1 | 1,250 | 3 | 4.8×103 | 8×107 |
对比例2 | 1,225 | 3 | 4.9×103 | 2×107 |
对比例3 | 1,250 | 3 | 5.2×103 | 6×105 |
对比例4 | 1,250 | 4 | 4.7×102 | 2×108 |
对比例5 | 1,225 | 4 | 4.7×103 | 8×103 |
对比例6 | 1,250 | 5 | 4.8×103 | 7×107 |
对比例7 | 900 | 3 | 5.2×103 | 3×107 |
表6(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的性质 | ||
在400MHz处磁导率的实部 | 在400MHz处磁导率的虚部 | 共振频率(GHz) | |
对比例1 | 4.9 | 0.2 | 2.4 |
对比例2 | 4.8 | 0.1 | 2.5 |
对比例3 | 10.2 | 3.1 | 0.92 |
对比例4 | 3.8 | 0.1 | 2.7 |
对比例5 | 8.2 | 1.1 | 1.3 |
对比例6 | 2.9 | 0.1 | 3.7 |
对比例7 | 9.4 | 13.8 | 0.11 |
表6(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的性质 | |
在共振频率处的磁导率的虚部 | 磁导率的实部开始下降时的频率(MHz) | |
对比例1 | 2.9 | 985 |
对比例2 | 2.7 | 996 |
对比例3 | 6.2 | 320 |
对比例4 | 1.9 | 1,282 |
对比例5 | 4.2 | 642 |
对比例6 | 1.4 | 1,584 |
对比例7 | 21.0 | 48 |
表7
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成(mol%) | ||||
BaO | SrO | CoO | NiO | ZnO | |
实施例2 | 18.6 | - | 11.6 | - | - |
实施例20 | 21.0 | - | 6.6 | 1.8 | - |
实施例21 | 17.5 | - | 11.9 | - | - |
实施例22 | 17.5 | - | 9.5 | - | 2.4 |
实施例23 | 16.5 | - | 10.5 | - | - |
实施例24 | 11.0 | 5.5 | 8.8 | - | - |
实施例25 | 9.72 | 9.78 | 10.5 | - | - |
实施例26 | 6.76 | 6.74 | - | 6.3 | 18.6 |
实施例27 | 20.0 | - | - | 6.0 | 14.1 |
实施例28 | 26.5 | - | - | 13.5 | - |
实施例29 | 12.71 | 5.9 | - | 4.49 | 12.9 |
实施例30 | 21.11 | - | - | 5.19 | 14.8 |
实施例31 | 7.2 | - | 15.8 | 4.3 | - |
实施例32 | 9.2 | - | 18.3 | - | - |
实施例33 | 9.2 | - | 14.6 | - | 3.5 |
实施例34 | 12.8 | - | 13.5 | - | - |
实施例35 | 6.7 | 3.4 | 10.6 | - | - |
实施例36 | 3.48 | 3.62 | 21.3 | - | - |
表7(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成(mol%) | |||
CuO | MgO | MnO | Fe2O3 | |
实施例2 | - | - | - | 69.8 |
实施例20 | - | - | - | 70.6 |
实施例21 | - | - | - | 70.6 |
实施例22 | - | - | - | 70.6 |
实施例23 | 2.5 | - | - | 70.5 |
实施例24 | - | 2.2 | - | 72.5 |
实施例25 | - | - | 2.5 | 67.5 |
实施例26 | 1.6 | - | - | 60.0 |
实施例27 | - | - | - | 59.9 |
实施例28 | - | - | - | 60.0 |
实施例29 | - | 1.5 | - | 62.5 |
实施例30 | - | - | 1.5 | 57.4 |
实施例31 | - | - | - | 72.7 |
实施例32 | - | - | - | 72.5 |
实施例33 | - | - | - | 72.7 |
实施例34 | 3.5 | - | - | 70.2 |
实施例35 | - | 2.7 | - | 76.6 |
实施例36 | - | - | 5.3 | 66.3 |
表8
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成(mol%) | ||||
BaO | SrO | CoO | NiO | ZnO | |
对比例8 | 17.5 | - | 12.0 | - | - |
对比例9 | 17.5 | - | 12.0 | - | - |
对比例10 | 17.5 | - | 12.0 | - | - |
对比例11 | 6.69 | 6.81 | - | 7.7 | 18.7 |
对比例12 | 9.2 | - | 18.3 | - | - |
对比例13 | 9.2 | - | 18.3 | - | - |
对比例14 | 17.5 | - | 11.9 | - | - |
对比例15 | 17.5 | - | 11.9 | - | - |
表8(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体颗粒的组成 | |||
CuO | MgO | MnO | Fe2O3 | |
对比例8 | - | - | - | 70.5 |
对比例9 | - | - | - | 70.5 |
对比例10 | - | - | - | 70.5 |
对比例11 | - | - | - | 60.1 |
对比例12 | - | - | - | 72.5 |
对比例13 | - | - | - | 72.5 |
对比例14 | - | - | - | 70.6 |
对比例15 | - | - | - | 70.6 |
表9
实施例 | 锻烧后加入的添加剂 | ||
碳酸钡颗粒 | |||
平均粒径(μm) | BET比表面积(m2/g) | 添加量(重量份) | |
实施例2 | 1.8 | 14.0 | 2.0 |
实施例20 | 1.8 | 14.0 | 0.5 |
实施例21 | 1.8 | 14.0 | 1.0 |
实施例22 | 1.8 | 14.0 | 2.0 |
实施例23 | 1.8 | 14.0 | 3.0 |
实施例24 | 19.4 | 1.3 | 2.9 |
实施例25 | 19.4 | 1.3 | 2.8 |
实施例26 | 19.4 | 1.3 | 0.60 |
实施例27 | 25.1 | 0.8 | 1.0 |
实施例28 | 25.1 | 0.8 | 1.0 |
实施例29 | 25.1 | 0.8 | 1.5 |
实施例30 | 1.8 | 14.0 | 2.0 |
实施例31 | 1.8 | 14.0 | 2.0 |
实施例32 | 1.8 | 14.0 | 2.0 |
实施例33 | 1.8 | 14.0 | 3.0 |
实施例34 | 1.8 | 14.0 | 3.0 |
实施例35 | 1.8 | 14.0 | 2.2 |
实施例36 | 1.8 | 14.0 | 2.6 |
表9(续)
实施例 | 锻烧后加入的添加剂 | ||
碳酸锶颗粒 | |||
平均粒径(μm) | BET比表面积(m2/g) | 添加量(重量份) | |
实施例2 | - | - | - |
实施例20 | - | - | - |
实施例21 | - | - | - |
实施例22 | - | - | - |
实施例23 | - | - | - |
实施例24 | 2.5 | 9.4 | 1.1 |
实施例25 | 2.5 | 9.4 | 2.2 |
实施例26 | 15.2 | 2.1 | 0.4 |
实施例27 | - | - | - |
实施例28 | - | - | - |
实施例29 | 2.5 | 9.4 | 0.5 |
实施例30 | - | - | - |
实施例31 | - | - | - |
实施例32 | - | - | - |
实施例33 | - | - | - |
实施例34 | - | - | - |
实施例35 | 2.5 | 9.4 | 0.8 |
实施例36 | 29.4 | 0.6 | 0.4 |
表9(续)
实施例 | 锻烧后加入的添加剂 | |
二氧化硅颗粒 | ||
平均粒径(μm) | 添加量(重量份) | |
实施例2 | 15.8 | 1.0 |
实施例20 | 4.2 | 0.1 |
实施例21 | 4.2 | 0.3 |
实施例22 | 4.2 | 0.5 |
实施例23 | 4.2 | 1.0 |
实施例24 | 4.6 | 2.0 |
实施例25 | 15.8 | 4.0 |
实施例26 | 15.8 | 0.3 |
实施例27 | 15.8 | 0.3 |
实施例28 | 27.6 | 0.5 |
实施例29 | 27.6 | 0.5 |
实施例30 | 27.6 | 0.7 |
实施例31 | 27.6 | 1.0 |
实施例32 | 27.6 | 1.0 |
实施例33 | 27.6 | 1.0 |
实施例34 | 27.6 | 1.5 |
实施例35 | 4.2 | 2.0 |
实施例36 | 4.2 | 2.0 |
表9(续)
实施例 | 锻烧后加入的添加剂 | ||
氧化铋颗粒 | |||
平均粒径(μm) | BET比表面积(m2/g) | 添加量(重量份) | |
实施例2 | 3.8 | 0.7 | 8 |
实施例20 | 0.7 | 12.3 | 2 |
实施例21 | 0.7 | 12.3 | 6 |
实施例22 | 0.7 | 12.3 | 6 |
实施例23 | 3.8 | 0.7 | 9 |
实施例24 | 3.8 | 0.7 | 9 |
实施例25 | 3.8 | 0.7 | 17 |
实施例26 | 3.8 | 0.7 | 4 |
实施例27 | 3.8 | 0.7 | 4 |
实施例28 | 3.8 | 0.7 | 4 |
实施例29 | 11.2 | 0.5 | 6 |
实施例30 | 11.2 | 0.5 | 6 |
实施例31 | 11.2 | 0.5 | 6 |
实施例32 | 17.4 | 0.3 | 9 |
实施例33 | 17.4 | 0.3 | 9 |
实施例34 | 0.7 | 12.3 | 9 |
实施例35 | 0.7 | 12.3 | 9 |
实施例36 | 0.7 | 12.3 | 12 |
表9(续)
实施例 | 锻烧后加入的添加剂 | ||
氧化铜颗粒 | |||
平均粒径(μm) | BET比表面积(m2/g) | 添加量(重量份) | |
实施例2 | 1.3 | 3.7 | 3 |
实施例20 | 0.4 | 15.4 | 0.5 |
实施例21 | 0.4 | 15.4 | 1 |
实施例22 | 0.4 | 15.4 | 1 |
实施例23 | 0.4 | 15.4 | 3 |
实施例24 | 1.3 | 3.7 | 3 |
实施例25 | 1.3 | 3.7 | 5 |
实施例26 | 1.3 | 3.7 | 1 |
实施例27 | 1.3 | 3.7 | 2 |
实施例28 | 1.3 | 3.7 | 1 |
实施例29 | 1.3 | 3.7 | 2 |
实施例30 | 7.2 | 0.5 | 3 |
实施例31 | 7.2 | 0.5 | 2 |
实施例32 | 7.2 | 0.5 | 2 |
实施例33 | 7.2 | 0.5 | 3 |
实施例34 | 16.2 | 0.2 | 3 |
实施例35 | 16.2 | 0.2 | 4 |
实施例36 | 16.2 | 0.2 | 3 |
表10
对比例 | 锻烧后加入的添加剂 | ||
碳酸钡颗粒 | |||
平均粒径(μm) | BET比表面积(m2/g) | 添加量(重量份) | |
对比例8 | 1.8 | 14.0 | 0.2 |
对比例9 | 1.8 | 14.0 | 8.0 |
对比例10 | 1.8 | 14.0 | 1.5 |
对比例11 | 1.8 | 14.0 | 0.9 |
对比例12 | 1.8 | 14.0 | 2.0 |
对比例13 | 19.4 | 1.3 | 2.0 |
对比例14 | 19.4 | 1.3 | 1.0 |
对比例15 | 19.4 | 1.3 | 1.0 |
对比例17 | - | - | - |
表10(续)
对比例 | 锻烧后加入的添加剂 | ||
碳酸锶颗粒 | |||
平均粒径(μm) | BET比表面积(m2/g) | 添加量(重量份) | |
对比例8 | - | - | - |
对比例9 | - | - | - |
对比例10 | - | - | - |
对比例11 | 15.2 | 2.1 | 0.6 |
对比例12 | - | - | - |
对比例13 | - | - | - |
对比例14 | - | - | - |
对比例15 | - | - | - |
对比例17 | - | - | - |
表10(续)
对比例 | 锻烧后加入的添加剂 | |
二氧化硅颗粒 | ||
平均粒径(μm) | 添加量(重量份) | |
对比例8 | 4.2 | 0.8 |
对比例9 | 4.2 | 0.8 |
对比例10 | 15.8 | 0.05 |
对比例11 | 15.8 | 6.0 |
对比例12 | 27.6 | 1.2 |
对比例13 | 27.6 | 1.2 |
对比例14 | 27.6 | 1.5 |
对比例15 | 27.6 | 1.5 |
对比例17 | - | - |
表10(续)
对比例 | 锻烧后加入的添加剂 | ||
氧化铋颗粒 | |||
平均粒径(μm) | BET比表面积(m2/g) | 添加量(重量份) | |
对比例8 | 3.8 | 0.7 | 9 |
对比例9 | 3.8 | 0.7 | 9 |
对比例10 | 3.8 | 0.7 | 6 |
对比例11 | 3.8 | 0.7 | 6 |
对比例12 | 11.2 | 0.5 | 0.5 |
对比例13 | 11.2 | 0.5 | 21 |
对比例14 | 11.2 | 0.5 | 9 |
对比例15 | 11.2 | 0.5 | 9 |
对比例17 | 2.4 | 7.2 | 5.56 |
表10(续)
对比例 | 锻烧后加入的添加剂 | ||
氧化铜颗粒 | |||
平均粒径(μm) | BET比表面积(m2/g) | 添加量(重量份) | |
对比例8 | 1.3 | 3.7 | 2 |
对比例9 | 1.3 | 3.7 | 2 |
对比例10 | 1.3 | 3.7 | 1 |
对比例11 | 1.3 | 3.7 | 1 |
对比例12 | 1.3 | 3.7 | 3 |
对比例13 | 7.2 | 0.5 | 3 |
对比例14 | 7.2 | 0.5 | 0.2 |
对比例15 | 7.2 | 0.5 | 8 |
对比例17 | 1.0 | 6.7 | 5.56 |
表11
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | ||
X射线峰值强度比例 | |||
Z型 | Y型 | W型 | |
实施例2 | 1 | 0.55 | 0 |
实施例20 | 1 | 0.57 | 0 |
实施例21 | 1 | 0.54 | 0 |
实施例22 | 1 | 0.47 | 0 |
实施例23 | 1 | 0.37 | 0 |
实施例24 | 1 | 0.43 | 0 |
实施例25 | 1 | 0.33 | 0 |
实施例26 | 0.35 | 1 | 0 |
实施例27 | 0.37 | 1 | 0 |
实施例28 | 0.42 | 1 | 0 |
实施例29 | 0.42 | 1 | 0 |
实施例30 | 0.40 | 1 | 0 |
实施例31 | 0.32 | 0.22 | 1 |
实施例32 | 0.30 | 0.20 | 1 |
实施例33 | 0.41 | 0.17 | 1 |
实施例34 | 0.44 | 0.15 | 1 |
实施例35 | 0.51 | 0.08 | 1 |
实施例36 | 0.50 | 0.09 | 1 |
表11(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | |
饱和磁化强度(Am2/kg) | 矫顽力(KA/m) | |
实施例2 | 35.2 | 14.7 |
实施例20 | 38.7 | 15.1 |
实施例21 | 39.2 | 13.4 |
实施例22 | 39.1 | 11.8 |
实施例23 | 37.5 | 10.8 |
实施例24 | 35.1 | 11.0 |
实施例25 | 32.5 | 10.9 |
实施例26 | 31.0 | 15.1 |
实施例27 | 32.3 | 13.5 |
实施例28 | 29.9 | 13.1 |
实施例29 | 28.7 | 14.1 |
实施例30 | 29.6 | 16.1 |
实施例31 | 34.1 | 15.7 |
实施例32 | 32.6 | 15.8 |
实施例33 | 34.2 | 11.7 |
实施例34 | 32.5 | 10.9 |
实施例35 | 29.9 | 9.6 |
实施例36 | 29.2 | 10.1 |
表11(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | |
BET比表面积(m2/g) | 平均粒径(μm) | |
实施例2 | 6.2 | 1.2 |
实施例20 | 1.9 | 3.3 |
实施例21 | 0.8 | 18.3 |
实施例22 | 5.4 | 2.4 |
实施例23 | 3.5 | 2.8 |
实施例24 | 7.2 | 1.9 |
实施例25 | 14.8 | 0.7 |
实施例26 | 1.5 | 3.8 |
实施例27 | 2.1 | 3.2 |
实施例28 | 5.4 | 2.2 |
实施例29 | 7.8 | 1.8 |
实施例30 | 9.8 | 1.4 |
实施例31 | 1.2 | 4.1 |
实施例32 | 3.7 | 2.6 |
实施例33 | 4.4 | 2.4 |
实施例34 | 6.1 | 2.0 |
实施例35 | 7.9 | 1.6 |
实施例36 | 8.3 | 1.5 |
表12
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | ||
X射线峰值强度比例 | |||
Z-型 | Y-型 | W-型 | |
对比例8 | 1 | 0.51 | 0 |
对比例9 | 1 | 0.51 | 0 |
对比例10 | 1 | 0.51 | 0 |
对比例11 | 0.27 | 1 | 0 |
对比例12 | 0.30 | 0.20 | 1 |
对比例13 | 0.30 | 0.20 | 1 |
对比例14 | 1 | 0.54 | 0 |
对比例15 | 1 | 0.54 | 0 |
对比例16 | 1 | 0.54 | 0 |
对比例17 | 1 | 0.46 | 0 |
表12(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | |
饱和磁化强度(Am2/kg) | 矫顽力(KA/m) | |
对比例8 | 36.5 | 13.8 |
对比例9 | 34.4 | 12.4 |
对比例10 | 37.5 | 13.1 |
对比例11 | 27.5 | 11.7 |
对比例12 | 34.0 | 16.0 |
对比例13 | 28.7 | 16.2 |
对比例14 | 36.5 | 13.6 |
对比例15 | 33.2 | 14.2 |
对比例16 | 37.8 | 13.5 |
对比例17 | 37.8 | 12.1 |
表12(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒的性质 | |
BET比表面积(m2/g) | 平均粒径(μm) | |
对比例8 | 4.1 | 2.3 |
对比例9 | 4.0 | 2.3 |
对比例10 | 5.3 | 1.9 |
对比例11 | 5.5 | 1.9 |
对比例12 | 8.1 | 1.7 |
对比例13 | 8.5 | 1.5 |
对比例14 | 10.8 | 1.2 |
对比例15 | 11.3 | 1.1 |
对比例16 | 10.7 | 1.3 |
对比例17 | 13.8 | 0.8 |
表13
实施例 | 模塑 | |
方法 | 压力(t/m2) | |
实施例2 | 生胚法 | 0.5×104 |
实施例20 | 生胚法 | 0.5×104 |
实施例21 | 生胚法 | 0.5×104 |
实施例22 | 生胚法 | 0.5×104 |
实施例23 | 生胚法 | 0.8×104 |
实施例24 | 颗粒压模法 | 1×104 |
实施例25 | 生胚法 | 3×104 |
实施例26 | 生胚法 | 0.5×104 |
实施例27 | 颗粒压模法 | 0.5×104 |
实施例28 | 颗粒压模法 | 0.5×104 |
实施例29 | 生胚法 | 0.8×104 |
实施例30 | 生胚法 | 0.8×104 |
实施例31 | 生胚法 | 0.8×104 |
实施例32 | 颗粒压模法 | 3×104 |
实施例33 | 生胚法 | 2×104 |
实施例34 | 生胚法 | 2×104 |
实施例35 | 生胚法 | 0.5×104 |
实施例36 | 生胚法 | 0.5×104 |
表13(续)
实施例 | 烧结 | 软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的性质 | ||
温度(℃) | 时间(hr) | 烧结密度(kg/m3) | 体积电阻系数(Ω2m) | |
实施例2 | 900 | 3 | 5.1×103 | 5×106 |
实施例20 | 900 | 2 | 5.0×103 | 2×106 |
实施例21 | 900 | 2 | 5.0×103 | 3×106 |
实施例22 | 900 | 2 | 5.2×103 | 2×106 |
实施例23 | 900 | 2 | 5.0×103 | 6×106 |
实施例24 | 900 | 3 | 5.1×103 | 7×106 |
实施例25 | 925 | 3 | 5.0×103 | 1×106 |
实施例26 | 900 | 3 | 5.1×103 | 2×106 |
实施例27 | 900 | 3 | 5.0×103 | 4×106 |
实施例28 | 900 | 3 | 5.0×103 | 2×106 |
实施例29 | 825 | 5 | 5.0×103 | 6×106 |
实施例30 | 850 | 5 | 5.0×103 | 3×106 |
实施例31 | 875 | 7 | 5.1×103 | 4×106 |
实施例32 | 900 | 3 | 5.1×103 | 2×106 |
实施例33 | 900 | 3 | 5.0×103 | 4×106 |
实施例34 | 925 | 1 | 5.0×103 | 3×106 |
实施例35 | 925 | 10 | 5.1×103 | 5×106 |
实施例36 | 925 | 10 | 5.0×103 | 7×106 |
表13(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的性质 | ||
在400MHz处磁导率的实部 | 在400MHz处磁导率的虚部 | 共振频率(GHz) | |
实施例2 | 2.6 | 0.05 | 4.2 |
实施例20 | 4.3 | 0.21 | 2.2 |
实施例21 | 3.6 | 0.10 | 2.9 |
实施例22 | 3.4 | 0.07 | 3.5 |
实施例23 | 2.9 | 0.05 | 3.9 |
实施例24 | 2.1 | 0.03 | 5.4 |
实施例25 | 1.7 | 0.01 | 6.4 |
实施例26 | 3.7 | 0.12 | 2.6 |
实施例27 | 3.5 | 0.07 | 3.2 |
实施例28 | 3.2 | 0.06 | 3.7 |
实施例29 | 1.8 | 0.02 | 5.9 |
实施例30 | 1.9 | 0.03 | 5.8 |
实施例31 | 1.9 | 0.03 | 5.8 |
实施例32 | 2.5 | 0.04 | 4.4 |
实施例33 | 2.3 | 0.04 | 4.7 |
实施例34 | 2.1 | 0.03 | 5.4 |
实施例35 | 1.7 | 0.02 | 6.2 |
实施例36 | 1.7 | 0.02 | 6.2 |
表13(续)
实施例 | 软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的性质 | |
共振频率处磁导率的虚部 | 磁导率的实部开始下降时的频率(GHz) | |
实施例2 | 1.3 | 1.7 |
实施例20 | 2.4 | 1.1 |
实施例21 | 2.2 | 1.4 |
实施例22 | 2.0 | 1.5 |
实施例23 | 1.6 | 1.6 |
实施例24 | 1.0 | 2.0 |
实施例25 | 0.8 | 3.1 |
实施例26 | 2.3 | 1.3 |
实施例27 | 2.1 | 1.4 |
实施例28 | 1.8 | 1.6 |
实施例29 | 0.9 | 2.7 |
实施例30 | 1.0 | 2.4 |
实施例31 | 1.0 | 2.5 |
实施例32 | 1.2 | 1.8 |
实施例33 | 1.1 | 1.9 |
实施例34 | 0.9 | 2.1 |
实施例35 | 0.9 | 2.8 |
实施例36 | 0.9 | 2.8 |
表14
对比例 | 模塑 | |
方法 | 压力(t/m2) | |
对比例8 | 生胚法 | 0.5×104 |
对比例9 | 生胚法 | 0.5×104 |
对比例10 | 生胚法 | 0.5×104 |
对比例11 | 颗粒压模法 | 0.5×104 |
对比例12 | 颗粒压模法 | 0.8×104 |
对比例13 | 颗粒压模法 | 0.8×104 |
对比例14 | 生胚法 | 0.8×104 |
对比例15 | 生胚法 | 1×104 |
对比例17 | 生胚法 | 0.5×104 |
表14(续)
对比例 | 烧结 | 软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的性质 | ||
温度(℃) | 时间(hr) | 烧结密度(kg/m3) | 体积电阻系数(Ωm) | |
对比例8 | 875 | 2 | 4.7×103 | 3×106 |
对比例9 | 875 | 2 | 4.6×103 | 2×106 |
对比例10 | 875 | 2 | 5.0×103 | 5×105 |
对比例11 | 900 | 2 | 4.7×102 | 2×106 |
对比例12 | 900 | 2 | 4.6×103 | 8×105 |
对比例13 | 900 | 3 | 4.8×103 | 2×106 |
对比例14 | 925 | 3 | 4.7×103 | 1×106 |
对比例15 | 925 | 3 | 5.0×103 | 2×105 |
对比例17 | 910 | 2 | 5.2×103 | 2×105 |
表14(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的性质 | ||
在400MHz处磁导率的实部 | 在400MHz处磁导率的虚部 | 共振频率(GHz) | |
对比例8 | 1.4 | 0.01 | 6.9 |
对比例9 | 1.3 | 0.01 | 7.2 |
对比例10 | 4.5 | 0.22 | 1.8 |
对比例11 | 1.2 | 0.01 | 7.8 |
对比例12 | 1.2 | 0.01 | 7.9 |
对比例13 | 1.4 | 0.01 | 6.8 |
对比例14 | 1.3 | 0.01 | 7.1 |
对比例15 | 2.3 | 0.04 | 4.8 |
对比例17 | 3.7 | 0.21 | 1.6 |
表14(续)
对比例 | 软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷的性质 | |
共振频率处磁导率的虚部 | 磁导率的实部开始下降时的频率(GHz) | |
对比例8 | 0.7 | 3.4 |
对比例9 | 0.6 | 3.6 |
对比例10 | 2.6 | 1.0 |
对比例11 | 0.5 | 3.8 |
对比例12 | 0.5 | 3.9 |
对比例13 | 0.7 | 3.4 |
对比例14 | 0.6 | 3.5 |
对比例15 | 1.1 | 1.9 |
对比例17 | 1.6 | 0.69 |
Claims (14)
1.一种软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,包含
100重量份含Z型铁氧体、Y型铁氧体或W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒;
0.3-10重量份碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或者它们的混合物;和
0.1-5重量份二氧化硅颗粒。
2.根据权利要求1的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,其具有0.1-30μm的平均粒径、0.1-40m2/g的BET比表面积、20-60Am2/Kg的饱和磁化强度和0.5-50的KA/m的矫顽力。
3.根据权利要求1的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,其中,
含Z型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒包含AO,其中A代表Ba、Sr或者Ba-Sr,按氧化物计算含量为15-25mol%;Me1O,其中Me1代表Co和选自Ni、Zn、Cu、Mg和Mn的至少一种元素,按氧化物计算含量为5-15mol%,条件为Co的含量至少占Me1总量的30mol%;和Fe2O3,按氧化物计算含量为65-75mol%;
含Y型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒包含AO,其中A代表Ba、Sr或者Ba-Sr,按氧化物计算含量为10-30mol%;Me2O,其中Me2代表选自Ni、Zn、Cu、Mg和Mn的至少一种元素,按氧化物计算含量为10-30mol%;和Fe2O3,按氧化物计算含量为55-65mol%;以及
含W型铁氧体为主相的软磁性六方晶系铁氧体颗粒包含AO,其中A代表Ba、Sr或者Ba-Sr,按氧化物计算含量为5-14mol%;Me1O,其中Me1代表Co和选自Ni、Zn、Cu、Mg和Mn的至少一种元素,按氧化物计算含量为10-30mol%,条件为Co的含量至少占Me1总量的30mol%;和Fe2O3,按氧化物计算含量为65-80mol%。
4.根据权利要求1的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,其中,以100重量份的软磁性六方晶系铁氧体颗粒为基准,碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或它们的混合物的量是1到10重量份,并且以100重量份的软磁性六方晶系铁氧体颗粒为基准,二氧化硅的量是0.5到5重量份。
5.根据权利要求1的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,还包含以100重量份的软磁性六方晶系铁氧体颗粒为基准,1-20重量份的氧化铋颗粒,和以100重量份的软磁性六方晶系铁氧体颗粒为基准,0.3-7重量份的氧化铜颗粒。
6.根据权利要求5的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒,其中,以100重量份的软磁性六方晶系铁氧体颗粒为基准,碳酸钡颗粒、碳酸锶颗粒或者它们的混合物的量是0.3-7重量份,以及以100重量份的软磁性六方晶系铁氧体颗粒为基准,二氧化硅颗粒的量是0.1-5重量份。
7.一种生胚,包含权利要求1定义的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒和粘合剂。
8.根据权利要求7的生胚,其中所述的铁氧体复合颗粒是权利要求5定义的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒。
9.根据权利要求7或8的生胚,包含100重量份的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒和2-20重量份的粘合剂。
10.一种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,具有5.0×103-5.3×103Kg/m3的烧结密度、1×106-5×109Ωm的体积电阻系数和在400MHz处的磁导率虚部不超过1,其通过将权利要求1定义的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒成形为致密物,然后烧结该致密物制备。
11.如权利要求10的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,其中所述的铁氧体复合颗粒是权利要求5定义的软磁性六方晶系铁氧体复合颗粒。
12.根据权利要求10或11的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,具有在400MHz处不超过0.7的磁导率的虚部。
13.一种软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,具有5.0×103-5.3×103Kg/m3的烧结密度、1×106-5×109Ωm的体积电阻系数和在400MHz处不超过1的磁导率虚部,其通过层压权利要求7定义的生胚,然后烧结所得的层压片制备。
14.如权利要求13的软磁性六方晶系铁氧体烧结陶瓷,其中所述的生胚是权利要求8定义的生胚。
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