鐵氧體片材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鐵氧體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鐵氧體片材的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近距離無線通信技術(shù)(Near Field Communicat1n，簡稱NFC)是近幾年來發(fā)展起來的一項新型無線通信技術(shù)。NFC是一種短距離的高頻(13.56MHz)無線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進行非接觸式點對點識別和數(shù)據(jù)傳輸，它具有通信距離短、安全性高、簡便快捷等優(yōu)點，能夠在消費類電子產(chǎn)品之間實現(xiàn)無線近距離通信。目前，NFC技術(shù)在手機支付、公交、門禁等領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用，而且該技術(shù)的興起為高性能鐵氧體材料的應(yīng)用開辟了新的領(lǐng)域。
[0003]由于手機類消費電子產(chǎn)品對外觀要求比較高，因此NFC手機天線一般需要內(nèi)置。然而手機內(nèi)的金屬成分將會吸收電磁場，削弱信號強度，導(dǎo)致讀取失敗。實踐表明采取高磁導(dǎo)率、低磁損耗的鐵氧體材料制作的片材可以解決此問題。
[0004]為了得到鐵氧體片材，將鐵氧體粉末與粘結(jié)劑、增塑劑等混合在一起形成均勻的漿料，然后制成鐵氧體生片。此時，成形的鐵氧體生片在燒結(jié)過程中會彼此粘附，并且還很容易和承燒板粘附在一起，當(dāng)分離已粘附的鐵氧體片材時，鐵氧體片材很容易產(chǎn)生破裂，因此，為了防止粘附，一般采用如下方法:在燒結(jié)前的鐵氧體生片和承燒板的表面上涂覆氧化鋯粉末、氧化鋁粉末等脫模粉末，并進行燒結(jié)，在燒結(jié)后除去脫模粉末。這種操作非常繁瑣，并且很難完全除去脫模粉料，因此當(dāng)使用于電子精密部件等時，存在成為設(shè)備的異物污染的情況。
[0005]日本特開平2-305416號公報公開了一種“涉及在燒制鐵氧體成形體時使用的鐵氧體芯防止鐵氧體片材變形”的技術(shù)，在技術(shù)中記載:鐵氧體生片在燒制時會收縮，為了防止收縮時產(chǎn)生的變形，在鐵氧體生片表面上涂敷氧化鋁粉末。采用該方法時，粉末容易產(chǎn)生團聚等情況，在燒結(jié)時產(chǎn)生凹坑，在鐵氧體片材較薄的情況下，鐵氧體片材易于變形，平整度差，甚至出現(xiàn)斷裂。
[0006]中國專利ZL200810096312.1《鐵氧體成形片材、燒結(jié)鐵氧體基板和天線模塊》中公開了:將鐵氧體粉末與熔融的熱塑性塑料混合，由已進行表面加工(凹凸研磨)的壓光輥或已進行表面粗化的模具加壓成型，使其片材化，由此進行粗化處理。采用該方法鐵氧體粉末與熔融的熱塑性塑料混合不均的現(xiàn)象，導(dǎo)致在燒結(jié)過程中會出現(xiàn)翹曲變形，并且要制備特定的模具進行粗化，會增加生產(chǎn)成本。
[0007]另外，在中國專利ZL201210277219.7《一種微博燒結(jié)超薄型鐵氧體片材的方法》中公開了:采用微波燒結(jié)的方法制備超薄型鐵氧體片材，鐵氧體片材在燒結(jié)過程中不會出現(xiàn)變形或者開裂，平整度好。采用這種方法只能單片燒結(jié)，生產(chǎn)效率十分低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明實施例的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種鐵氧體片材的制備方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)制備的鐵氧體片材易變形、平整度差、易斷裂的問題。
[0009]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案如下:
[0010]—種鐵氧體片材的制備方法，包括:
[0011]將鐵氧體磁粉、分散劑、粘結(jié)劑、增塑劑和溶劑均勻混合形成漿料；
[0012]將所述漿料流延制成鐵氧體生片；
[0013]將所述鐵氧體生片烘干，按照粗化介質(zhì)、所述鐵氧體生片、粗化介質(zhì)、鋼板的順序依次疊放并裝入包裝袋中，真空密封；
[0014]將包裝好的所述鐵氧體生片均壓粗化后，取出粗化的所述鐵氧體生片；
[0015]將多片粗化的所述鐵氧體生片疊放，放置在承燒板上，進行排膠和燒結(jié)，得到鐵氧體片材。
[0016]本發(fā)明實施例的鐵氧體片材的制備方法通過均壓的過程對鐵氧體生片表面進行粗化。鐵氧體生片均壓后，會使鐵氧體粉料之間的間隙減小，從而在燒結(jié)過程中減少因成分不均勻而造成其翹曲和開裂的問題，同時，在均壓過程中對鐵氧體生片表面進行一定程度的粗化，可以減少燒結(jié)過程中層與層之間的接觸面積，防止燒結(jié)后，鐵氧體片材之間的粘附。
【附圖說明】
[0017]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0018]圖1為本發(fā)明實施例的鐵氧體片材的制備方法的流程圖；
[0019]圖2為本發(fā)明實施例的包裝過程的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]如圖1所示，為本發(fā)明實施例的鐵氧體片材的制備方法的流程圖。該制備方法的步驟如下:
[0022]步驟SOl:將鐵氧體磁粉、分散劑、粘結(jié)劑、增塑劑和溶劑均勻混合形成漿料；
[0023]步驟S02:將漿料流延制成鐵氧體生片；
[0024]步驟S03:將鐵氧體生片烘干，按照粗化介質(zhì)、鐵氧體生片、粗化介質(zhì)、鋼板的順序依次疊放并裝入包裝袋中，真空密封；
[0025]步驟S04:將包裝好的鐵氧體生片均壓粗化后，取出粗化的鐵氧體生片；
[0026]步驟S05:將多片粗化的鐵氧體生片疊放，放置在承燒板上，進行排膠和燒結(jié)，得到鐵氧體片材。
[0027]本發(fā)明實施例的鐵氧體片材的制備方法通過均壓的過程對鐵氧體生片表面進行粗化。鐵氧體生片均壓后，會使鐵氧體粉料之間的間隙減小，從而在燒結(jié)過程中減少因成分不均勻而造成其翹曲和開裂的問題，同時，在均壓過程中對鐵氧體生片表面進行一定程度的粗化，可以減少疊燒過程中層與層之間的接觸面積，防止了燒結(jié)后，鐵氧體片材之間的粘附。
[0028]具體地，步驟SOl中的各成分按重量份數(shù)計分別為:鐵氧體磁粉為100份、分散劑為I?10份、粘結(jié)劑為5?20份、增塑劑為I?10份和溶劑為40?60份。該配比主要是根據(jù)各種成分的特性決定的，在本發(fā)明的體系下，分散劑主要是在球磨混合過程中防止鐵氧體磁粉團聚，多于10份和少于I份都會使鐵氧體粉料之間出現(xiàn)團聚，生片質(zhì)量下降；粘結(jié)劑主要是將鐵氧體磁粉粘結(jié)起來，為生片提供一定的強度，少于5份會造成生片在流延過程中開裂，多于20份會使鐵氧體生片燒結(jié)時開裂；增塑劑主要是使鐵氧體生片具有一定的柔韌性，少于I份會使生片在拿放的過程中出現(xiàn)裂紋，多于10份會造成生片烘干過程困難；溶劑主要作用是使各部分混合均勻，少于40份會使體系不均勻，燒結(jié)后容易翹曲，多于60份則會造成流延過程困難。優(yōu)選地，鐵氧體磁粉為100份、分散劑為5?7份、粘結(jié)劑為5?7份、增塑劑為6?8份和溶劑為48份。鐵氧體磁粉沒有特別限制，優(yōu)選為D50為2.5 μπι 的 N1-Cu-Zn 系尖晶石型鐵氧體(Ni0.34Cu0.21Zn0.44Co0.01Bi0.02FeL9804)。分散劑為磷酸酯胺。粘結(jié)劑為聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯纖維素中的至少一種，優(yōu)選為聚乙烯醇縮甲醛和/或者聚乙烯醇縮丁醛；和/或者，增塑劑為鄰苯二甲酸酯類增塑劑、對苯二甲酸酯類增塑劑、苯甲酸酯類增塑劑、苯多酸酯類增塑劑、多元醇酯類增塑劑中的至少一種，優(yōu)選為鄰苯二甲酸二丁酯和/或者鄰苯二甲酸二辛酯。溶劑為重量比為5:1的醋酸正丙酯和異丁醇的混合物、重量比為3:1的乙酸乙酯和異丙醇的混合物或者重量比為1:2的甲苯和乙醇的混合物。
[0029]具體地，步驟S02中流延的溫度為60?100°C，流延的速度為I?5m/min，該步驟制備得到的鐵氧體生片的厚度為50?200 μπι。
[0030]如圖2所示，為本發(fā)明實施例的包裝過程的示意圖，鐵氧體生片2置于粗化介質(zhì)I和粗化介質(zhì)3之間，鋼板4置于粗化介質(zhì)3的一側(cè)。通過將鐵氧體生片放置在粗化介質(zhì)之間，以便粗化介質(zhì)對鐵氧體生片進行均壓。具體地，步驟S03中的粗化介質(zhì)的厚度為0.1?0.15mm，優(yōu)選為0.12mm，表面粗糙度為1.2?1.5。該厚度和表面粗糙度主要是根據(jù)粗化介質(zhì)的特性決定的，因為粗化介質(zhì)在均壓過程中受到壓力后，會導(dǎo)致粗化介質(zhì)的厚度和表面粗糙度都會發(fā)生變化，進而會影響鐵氧體生片均壓后的效果，如果粗化介質(zhì)過厚或過薄，在均壓后會導(dǎo)致鐵氧體生片的粗化不均勻，燒結(jié)后會發(fā)生翹曲或開裂；對于粗糙度而言，粗糙度過低，會使鐵氧體生片之間的接觸面積過大，燒結(jié)后會粘片，粗糙度過高，均壓后會導(dǎo)致鐵氧體生片出現(xiàn)細(xì)微裂紋，燒結(jié)后很容易開裂。優(yōu)選該粗化介質(zhì)為1000?3000目的砂紙。該包裝袋的材料為聚乙烯對苯二甲酸酯、聚氯乙烯、聚丙烯或者聚乙烯。步驟S03中烘干的溫度為50?120°C，時間為2?6h，優(yōu)選烘干的溫度為80?120°C，時間為4?6h。
[0031]具體地，步驟S04中的均壓粗化的壓力為20?60MPa，優(yōu)選為30?60MPa，溫度為30?50°C，時間為30?60min。更優(yōu)選地，該粗化的壓力為40MPa，溫度為50°C，時間為40min。該均壓粗化的工藝參數(shù)主要是根據(jù)粘結(jié)劑的特性決定的。溫度一般控制在粘結(jié)劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上，熔融溫度之下。如果溫度過低，粘結(jié)劑的分子鏈很難移動；溫度過高，容易造成鐵氧體生片與粗化介質(zhì)粘附在一起。對于壓力而言，壓力過小，粘結(jié)劑的分子鏈運動就會減慢，壓力過高對儀器的要求也會過高。對于時間而言，由于粘結(jié)劑分子鏈的移動比較慢，必須在一定溫度和壓力下保持一定時間，才能使鐵氧體生片變得更均勻，時間減少會使鐵氧體生片在燒結(jié)過程中收縮不均勻而翹曲，時間過長就會使生產(chǎn)效率下降。
[0032]具體地，步驟S05中排膠的溫度為400?500 °C，優(yōu)選為500 °C，保溫時間為I?2h ;和/或者，所述燒結(jié)的溫度為850?900°C，優(yōu)選為900°C，保溫時間為3?4h，優(yōu)選為4