CN102976735A - 一种用于制造内置式天线的磁性材料及制备方法 - Google Patents

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潘道良
陈益明
关井和
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Abstract

本发明涉及一种制造内置式天线的磁性材料及制备方法，其组成按重量百分比包括，58.2-58.5％的氧化铁、19.2-19.5％的碳酸钡、19.2-19.5％的氧化钴，1.5-3.5％的硅酸盐玻璃、0.02-0.04％的钇和0.01-0.03％的钍。

Description

一种用于制造内置式天线的磁性材料及制备方法
技术领域
本发明属于磁性材料领域，特别是指一种用于制造内置式天线的磁性材料及制备方法。
背景技术
根据对通信终端的移动性或便携式的要求，用于无线数据传输中使用的天线被要求内置于移动终端内，以缩减终端的尺寸。
由于天线基于具有高介电常数的电介质材料来制造，然而现材料及制造方法均无法实现在增加数据通信带宽的同时减小天线的尺寸。因此，需要从物理的角度来实现能够增加数据传输带宽的材料来实现两者之间的结合。具有永磁性质的铁氧体磁性材料被使用来做为内置式天线的材料成为可能。
但是，单纯的铁氧体磁性材料因磁通密度及矫顽力的限制，无法完全达到需要的能力。但通过研究发现，通过对铁氧体磁性材料中添加某些元素，能够增加铁氧体磁性材料的性能，满足做为内置式天线的要求。
中国专利申请号CN2010800410129中提供了一种生产内置式天线的铁氧体第磁性材料的方法及铁氧体第磁性材料。但该技术中加入了过多的碱金属元素，并不能达到做为天线使用的磁性材料的最佳性能。
发明内容
本发明的目的是对现有技术提出一改进技术方案，减少碱金属的比例并通过添加稀土元素来改善铁氧体磁性材料的性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于制造内置式天线的磁性材料，其组成按重量百分比包括，58.2-58.5％的氧化铁、19.2-19.5％的碳酸钡、19.2-19.5％的氧化钴，1.5-3.5％的硅酸盐玻璃、0.02-0.04％的钇和0.01-0.03％的钍。
所述硅酸盐玻璃中按重量百分组成包括，10-15％的氧化硼、3-5％的氧化锂，3-5％的氧化钾或氧化钠中的一种或两种组合、3-5％的氧化钡。
制造内置式天线的磁性材料的制备方法为：
按照58.2-58.5％的氧化铁、19.2-19.5％的碳酸钡、19.2-19.5％的氧化钴组成放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1350±30℃，待完全熔化后向其中加入按组成计算的0.02-0.04％的钇和0.01-0.03％的钍继续保温2-4小时，然后快速降温得到箔片状铁氧体；
再将1.5-3.5％的硅酸盐玻璃同铁氧体一起压碎成粉末并充分混合并加入粘结剂；
在500-700MPa压力下按需要压制成毛坯，并在450-500℃下预烧3-5小时以去除粘结剂；然后再1000-1100℃下煅烧2-4小时。
所述的钇和钍是以钇铁合金和钍铁合金的方式加入。
降温速度保持在1.2-1.5℃/分钟。
所述压碎成粉末采用的是行星式磨机研磨2-4小时。
按粉末重量比为5-10％加入粘结剂。
本发明同现有技术相比的有益效果是：
通过在技术方案中添加稀土元素，改善了铁氧体系磁性材料的性能；并相对减少了碱金属的含量。
具体实施方式
以下通过具体实施例来详细说明本发明的技术方案。
一种用于制造内置式天线的磁性材料，其组成按重量百分比包括，58.2-58.5％的氧化铁、19.2-19.5％的碳酸钡、19.2-19.5％的氧化钴，1.5-3.5％的硅酸盐玻璃、0.02-0.04％的钇和0.01-0.03％的钍。
所述硅酸盐玻璃中按重量百分组成包括，10-15％的氧化硼、3-5％的氧化锂，3-5％的氧化钾或氧化钠中的一种或两种组合、3-5％的氧化钡。
其制备方法为：
按照58.2-58.5％的氧化铁、19.2-19.5％的碳酸钡、19.2-19.5％的氧化钴组成放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1350±30℃，待完全熔化后向其中加入按组成计算的钇铁合金和钍铁合金继续保温2-4小时，然后快速降温，降温速度保持在1.2-1.5℃/分钟，得到箔片状铁氧体；所加入的钇铁合金及钍铁合金为首先制备也可以外购，其钇铁合金中的钇重量百分含量在2.5-3.5％之间；钍铁合金中钍的重量百分含量在1.2-2％之间。这两类合金的制备为现有技术。
再将1.5-3.5％的硅酸盐玻璃同铁氧体一起压碎成粉末并充分混合；采用的是行星式磨机研磨2-4小时，将得到的粉末按重量比为5-10％加入粘结剂，选用的粘结剂为常用材料如聚乙烯醇类等；
在500-700MPa压力下按需要压制成毛坯，并在450-500℃下预烧3-5小时以去除粘结剂；然后再1000-1100℃下煅烧2-4小时。
实施例1
按照58.2％的氧化铁、19.5％的碳酸钡、19.5％的氧化钴组成放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1350±30℃，待完全熔化后向其中加入按组成计算的含钇0.03％和含钍0.015％的钇铁合金和钍铁合金继续保温2小时，然后快速降温，降温速度保持在1.5℃/分钟，得到箔片状铁氧体；所加入的钇铁合金及钍铁合金为外购，其钇铁合金中的钇重量百分含量在2.5％之间；钍铁合金中钍的重量百分含量在1.5％之间，通过数学计算得到所需要的量。这两类合金的制备为现有技术。
再将计算的重量百分比的硅酸盐玻璃同铁氧体一起压碎成粉末并充分混合；采用的是行星式磨机研磨3小时，将得到的粉末按重量比为6％加入粘结剂，选用的粘结剂为常用材料如聚乙烯醇；
在550MPa压力下按需要压制成毛坯，并在450-500℃下预烧3小时以去除粘结剂；然后再1000-1100℃下煅烧3小时。
实施例2
按照58.4％的氧化铁、19.2％的碳酸钡、19.2％的氧化钴组成放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1350±30℃，待完全熔化后向其中加入按组成计算的含钇0.02％和含钍0.02％的钇铁合金和钍铁合金继续保温2小时，然后快速降温，降温速度保持在1.5℃/分钟，得到箔片状铁氧体；所加入的钇铁合金及钍铁合金为外购，其钇铁合金中的钇重量百分含量在2.5％之间；钍铁合金中钍的重量百分含量在1.5％之间，通过数学计算得到所需要的量。这两类合金的制备为现有技术。
再将计算的重量百分比的硅酸盐玻璃同铁氧体一起压碎成粉末并充分混合；采用的是行星式磨机研磨3小时，将得到的粉末按重量比为6％加入粘结剂，选用的粘结剂为常用材料如聚乙烯醇；
在550MPa压力下按需要压制成毛坯，并在450-500℃下预烧3小时以去除粘结剂；然后再1000-1100℃下煅烧3小时。

Claims (7)

1.一种用于制造内置式天线的磁性材料，其特征在于：其组成按重量百分比包括，58.2-58.5％的氧化铁、19.2-19.5％的碳酸钡、19.2-19.5％的氧化钴，1.5-3.5％的硅酸盐玻璃、0.02-0.04％的钇和0.01-0.03％的钍。
2.根据权利要求1所述的用于制造内置式天线的磁性材料，其特征在于：所述硅酸盐玻璃中按重量百分组成包括，10-15％的氧化硼、3-5％的氧化锂，3-5％的氧化钾或氧化钠中的一种或两种组合、3-5％的氧化钡。
3.制造内置式天线的磁性材料的制备方法，其特征在于：
按照58.2-58.5％的氧化铁、19.2-19.5％的碳酸钡、19.2-19.5％的氧化钴组成放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1350±30℃，待完全熔化后向其中加入按组成计算的0.02-0.04％的钇和0.01-0.03％的钍继续保温2-4小时，然后快速降温得到箔片状铁氧体；
再将1.5-3.5％的硅酸盐玻璃同铁氧体一起压碎成粉末并充分混合并加入粘结剂；
在500-700MPa压力下按需要压制成毛坯，并在450-500℃下预烧3-5小时以去除粘结剂；然后再1000-1100℃下煅烧2-4小时。
4.根据权利要求3所述的制造内置式天线的磁性材料的制备方法，其特征在于：所述的钇和钍是以钇铁合金和钍铁合金的方式加入。
5.根据权利要求3所述的制造内置式天线的磁性材料的制备方法，其特征在于：降温速度保持在1.2-1.5℃/分钟。
6.根据权利要求3所述的制造内置式天线的磁性材料的制备方法，其特征在于：所述压碎成粉末采用的是行星式磨机研磨2-4小时。
7.根据权利要求3所述的制造内置式天线的磁性材料的制备方法，其特征在于：按粉末重量比为5-10％加入粘结剂。
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