一种平板显示用高表面电阻镍铜锌铁氧体材料制造技术

本发明专利技术公开一种平板显示用高表面电阻镍铜锌铁氧体材料，由主成分和副成分制成；所述的主成分由下列物质组成：49.00～50.00mol％的Fe2O3、27.50～28.10mol％的ZnO、4.85～4.95mol％的CuO和余量的NiO；以所有主成分的质量之和为基准，所述副成分包括0.01～0.03wt％的TiO2，0.01～0.04wt％的SnO2，0.01～0.04wt％的V2O5，0.1～0.5wt％的ZrO2。本发明专利技术镍铜锌铁氧体材料表面电阻不小于320000MΩ、室温功率损耗低于250kw/m3、高温功率损耗低于180kw/m3、室温饱和磁通密度大于400mT。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子材料中软磁铁氧体材料的
，具体地讲是涉及一种平板显示用高表面电阻镍铜锌铁氧体材料。
技术介绍
以液晶显示为代表的平板显示技术的发展对功率铁氧体材料及其磁芯提出了许多新的要求。不仅要求材质具备通常功率铁氧体材料所需的低功耗特性，还要求该铁氧体材料具备耐高电压性能，目前一般使用MnSi功率铁氧体材料。随着大屏幕平板显示的超常规发展，在降低成本与节能要求的双重推动下，液晶显示背光源逆变器的设计技术突破了传统的一灯配一变压器的模式，迅速发展了二灯配一变压器的新模式，而这一新模式要求逆变器磁芯材料的表面电阻更高，原先通常采用的MnSi铁氧体材料由于表面电阻通常在IOOkQ左右，已不能满足这一要求。为此，需开发不仅具备功率铁氧体的高饱和磁通密度、低损耗的一般特性，同时还具有特别高的表面电阻，使变压器在2000V以上的高输出电压下也能获得高可靠性，以解决变压器高压击穿打火的难题。它一方面迎合了平板显示发展的最新科技对功率铁氧体材料的新需求，另一方面也引导了该领域铁氧体材料的发展方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不仅具有高饱和磁通密度、低损耗，同时还具有特别高的表面电阻的一种平板显示用高表面电阻mai铁氧体材料。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是一种平板显示用高表面电阻镍铜锌铁氧体材料，由主成分和副成分制成；所述的主成分由下列物质组成:49. 00 50. OOmol %的Fe2O3^27. 50 28. IOmol %的ZnO,4. 85 4. 95mol %的CuO和余量的NiO ；以所有主成分的质量之和为基准，所述副成分包括0. 01 0. 03wt%&Ti02，0. 01 0. 04wt%&Sn02，0. 01 0. 04wt% 的 V2O5,0. 1 0. 5wt%&&02。 专利技术人认为，副成分Sr^2和TW2加入后，Sn4+和Ti4+离子溶入尖晶石晶体结构B位，形成 Sn4+-Fe2+和Ti4+-Fe2+稳定电子对，能有效地抑制狗3+与Fe2+间的电子跃迁，提高材料的晶粒电阻率(Rg)；加入的&02和V2O5主要偏聚在晶界处，形成高电阻层，提高材料的晶界电阻率 (I g.b)，而总电阻率R由晶界电阻率(Rg.b)和晶粒电阻率(Rg)组成，因此SnO2, TiO2, ZrO2和 V2O5的加入会使总电阻率(R = Rg+Rg,b)增加。此外，由于Ti4+和Sn4+离子融入晶体结构中， 形成了稳定的I^2+-Sn4+电子对，补偿了磁晶各向异性常数K，使材料总的各向异性常数K趋向于零，从而使得起始磁导率增加。作为本专利技术的一种改进，以所有主成分的质量之和为基准，所述副成分还包括 0.01 0.Si02、0. 01 0. 04wt%的CaO。专利技术人认为，CaO与SiO2的加入可促进烧结体的致密化程度，提高烧结密度，且S^2与V2O5有协同效应，可形成适量的液相量，不仅能促进晶粒的生长，而且在烧结过程中有助于好的显微结构的形成。作为本专利技术的另一种改进，以所有主成分的质量之和为基准，所述副成分还包括 0. 10 0. 65wt%的Μη02。专利技术人认为，MnO2可进入晶格，调节磁性能，提高磁导率，降低功率损耗。所述的平板显示用高表面电阻镍铜锌铁氧体材料的表面电阻不小于320000M Ω。本专利技术板显示用高表面电阻镍铜锌铁氧体材料的制备方法，采用本领域常规的制备方法即可，具体可包括如下步骤(1)配料按照主成分的摩尔配比进行配料；(2) 一次球磨将上述主成分装入球磨罐在球磨机中湿磨。球磨时间为30 40分钟，旋转速度为400 600r/min ；(3)预烧将球磨好的粉料放入电阻炉中进行预烧，预烧温度800 900°C，保温时间为1 4h ；(4) 二次球磨并掺入副成分将预烧好的粉料以及称量好的副成分放入球磨罐中进行湿磨，球磨时间为2 池，旋转速度为400 600r/min ；(5)造粒向二次球磨和掺入副成分后的粉料内加入一定的有机溶液并进行过筛处理，将粉料制成圆形细小颗粒；(6)成型使用台式电动压片机将圆形细小颗粒压制成特定形状尺寸的坯件；(7)烧结将坯件放入电阻炉中进行烧结处理。烧结时，压坯放置在承烧板上，烧结温度为T= 1120 1180°C。温度控制过程为室温到900°C时，升温速率为每小时100 120°C ；900°C到T时，升温速率为每小时300 400°C ；在T保温2 他后降温， T到900°C时降温速率为每小时180 300°C，900°C到600°C时降温速率为每小时100 120°C，600°C到250°C时降温速率为每小时100 120°C，从250°C到室温的降温速率为每小时 60 100°C。本专利技术的制备方法不仅成本较低、工艺简单，而且制备出的镍铜锌铁氧体材料表面电阻不小于320000ΜΩ ；且当同时加入副成分Ti02、Sn02、V205、&02、Si02、Ca0和MnO2时， 所得镍铜锌铁氧体室温功率损耗低于250kw/m3、高温功率损耗低于180kw/m3、室温饱和磁通密度大于400mT、居里温度不低于180°C。具体实施例方式以下为本专利技术的具体实施方式，对本专利技术的技术特征做进一步的说明，但本专利技术不仅限于这些实施例。实施例1(1)配料分别称取纯度为99. 5%的!^e2O3、纯度为99. 8%的NiO、纯度为99. 8%的 ZnO及纯度为99. 7%的CuO，四者的摩尔比为49. 00 18.05 28. 10 4.85;(2) 一次球磨将粉料按照质量比为球料水=2 1 1的比例装入球磨罐， 然后在球磨机中湿磨。球磨时间为35分钟，旋转速度为400r/min ；(3)预烧将球磨好的粉料放入电阻炉中进行预烧，预烧温度900°C，保温时间为1 小时；(4) 二次球磨并掺入副成分称取预烧好的粉料(质量按100%计)以及副成分化学纯的 TiO2 (0. Olwt % ), SnO2 (0. 04wt % )、V2O5 (0. Olwt % ), ZrO2 (0. Iwt % ),4SiO2 (0. Olwt %), CaO (0. 04wt% ) R MnO2 (0. Iwt %)放入球磨罐中，副成份的质量百分比为相对于主成分的质量含量，然后按照总质量比为球料水=2 1 1的比例，分别加入小球，然后加入水，搅拌均勻，并捣成糊状，放入球磨机中进行湿磨，球磨时间为池，旋转速度为 400r/min ；(5)造粒将9%的聚乙烯醇水溶液(俗称胶水)按照胶水的质量与粉料的质量比为1 10进行混合，机械搅拌器搅拌均勻，然后过筛(70目筛)，将粉料制成圆形细小颗粒；(6)成型使用台式电动压片机，加载5X10%的压力压制粉料，并保压30s，卸载后，再用3X IO7Pa的压力压制粉料，最终压制成Φ30mmX Φ25mmX6mm的圆柱型磁环坯件；(7)烧结将坯件放入电阻炉中进行烧结处理。烧结时温度控制过程为室温到 900°C时升温速率为120°C /h ；在1120°C保温8h后降温；1120°C到900°C时降温速率为 1800C /h ；900°C到600°C时降温速率为100°C /h ；600本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种平板显示用高表面电阻镍铜锌铁氧体材料，其特征在于，由主成分和副成分制成；所述的主成分由下列物质组成：４９．００～５０．００ｍｏｌ％的Ｆｅ２Ｏ３、２７．５０～２８．１０ｍｏｌ％的ＺｎＯ、４．８５～４．９５ｍｏｌ％的ＣｕＯ和余量的ＮｉＯ；以所有主成分的质量之和为基准，所述副成分包括０．０１～０．０３ｗｔ％的ＴｉＯ２，０．０１～０．０４ｗｔ％的ＳｎＯ２，０．０１～０．０４ｗｔ％的Ｖ２Ｏ５，０．１～０．５ｗｔ％的ＺｒＯ２。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何秀桥，仲崇玉，傅红卫，杨锭，
申请(专利权)人：南京金宁三环富士电气有限公司，
类型：发明
国别省市：84