CN1169166C - 铁氧体磁性材料 - Google Patents
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Abstract
一种铁氧体磁性材料，其含有主成分：以Fe2O3计的11～19摩尔%氧化铁，以ZnO计的11～25摩尔%氧化锌，以CuO计的0～10摩尔%氧化铜，其余是氧化镍，还包括辅助成分：以PbO计的0.01～15重量%氧化铅，以及以SiO2计的0.01～15重量%氧化硅和/或滑石，其中该铁氧体磁性材料的初始磁导率不大于8，烧结密度不低于4.8g/cm3，在施加与磁场方向平行的压应力P＝5kg/mm2，和1000G磁场的条件下，抗应力和抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计在±5%范围内。
Description
技术领域
本发明涉及一种用作电感元件磁芯材料的铁氧体磁性材料，更具体地说，本发明涉及一种用作树脂模制型芯片式电感器磁芯材料的铁氧体磁性材料。
背景技术
近年来，在电视机、录像机和移动通信设备等领域，对树脂模制型芯片式电感器、固定线圈等等的需求迅速增加，日益要求这些部件具有小公差和高可靠性，以此满足对降低尺寸、减轻重量和提高精度的要求。为满足这一要求，需要用作这些部件磁芯的铁氧体磁芯材料具有下列特征。
(1)该物质的初始磁导率(μi)低，以便精细地调节由于线圈的预定电感。特别是对垂直放置型的铁氧体磁芯，需要很低的初始磁导率(μi：不大于8)，以便通过半匝进行精细调节。
(2)该物质的烧结密度高。
(3)该物质具有下列特性，抗模制树脂引起的外部应力的电感变化小。抗外部应力的电感变化率，即，抗施加在棒状样品上的与磁力方向平行的负荷的电感的变化率，在下文称作抗应力特性。也就是说，该物质要具有优异的抗应力特性。
(4)该物质具有下列特性，即抗施加在模制树脂上的外部应力和抗施加在磁芯材料上的外部磁场的电感变化率都小。抗外部应力和抗外部磁场的电感变化率，即，抗施加在棒状样品上的与磁力方向平行的负荷，以及抗施加和取消其上磁场的电感变化率，在下文称作抗应力和抗磁场特性。也就是说，该物质要具有优异的抗应力和抗磁场特性。
当装配模制电感器元件时，元件可以暴露在高磁通密度的磁场中。因此，尤其是抗应力和抗磁场特性，当电感元件实际上被放入最终产品时，即使该元件本身已被调节到预定的电感值时，能否保持初始特性是一个非常重要的问题。此外，即使在电感元件实际上被放入最终产品后，芯片式电感器本身仍然未磁屏蔽。因此，还需要避免片式电感器受周围电磁部件产生的磁场影响。
为满足上述要求，JP-A-2-60110和JP-A-2-137301描述了一种通过使用含主成分的铁氧体，以改进抗应力特性的方法。然而，当使用含有这种主成分的铁氧体物质，制成初始磁导率μi不大于8的低磁导率磁芯材料时，又不能得到足够高的令人满意的烧结密度。降低烧结密度下降会带来抗应力特性低、树脂渗透或粘结剂进入铁氧体磁芯小孔等等问题。因此，不能降低烧结密度。相反，当提高烧结密度时，初始磁导率会增加到不小于8。在任何情况下，都很难得到具有令人满意特性的磁芯材料。
JP-A-8-51011和JP-A-8-51012公开了一种除主要成分由5～24摩尔％Fe2O3、0～30摩尔％CuO(不包括0重量％)和其余部分的NiO组成以外，还含有0～10重量％的SiO2(不包括0重量％)，和0～10重量％的Bi2O3(不包括0重量％)的氧化物磁性材料；一种除主要成分外，还含有0～0.5重量％Co3O4(不包括0重量％)的氧化物磁性材料；含有5～24摩尔％Fe2O3、0～30摩尔％ZnO(不包括0重量％)、0～30摩尔％CuO(不包括0重量％)，和其余部分NiO的氧化物磁性材料；以及一种除了主要成分外，还含有0～0.5重量％Co3O4(不包括0重量％)、0～10重量％的SiO2(不包括0重量％)，以及0～10重量％的Bi2O3(不包括0重量％)的氧化物磁性材料，以降低由于外部应力引起的电感变化，又减少施加外部磁场后的电感。
然而，JP-A-8-51011和JP-A-8-51012所讨论的组分实例是Fe2O3：5、10、20和24.5摩尔％；ZnO：7和30摩尔％(忽略了其它组成元素)。也就是说，在JP-A-8-51011和JP-A-8-51012中，除了该组分外，没有讨论其它组分。此外，用上述范围组分得到的磁芯的抗应力和抗磁场特性都不够高。因此，为了即满足高精度的要求，又满足高可靠性的要求，需要极大地改进总特性，包括初始磁导率、烧结密度、抗磁场特性、抗应力特性、抗应力和抗磁场特性等等。
例如，含有上述主成分的背景技术的铁氧体磁芯材料，也就是说含有主成分：
Fe2O3：48摩尔％；
NiO：49摩尔％；以及
CuO：3摩尔％；
除了主成分以外，还含有辅助成分：
PbO：6重量％；以及
滑石：6.5重量％；上述材料具有下列特性：烧结密度4.6g/cm3；初始磁导率μi 6.0；抗应力特性ΔL/L(％)-9％(在1000kg/cm2(1 ton/cm2)时)。如果这种背景技术的铁氧体磁芯的初始磁导率μi大约为6，则不仅烧结密度会低于4.6g/cm3，而且抗应力特性会大于-9％(在1000kg/cm2(1 ton/cm2)时)。
此外，图8显示的是当在具有上述成分的铁氧体中的PbO-SiO2玻璃量改变时，PbO-SiO2玻璃用量与初始磁导率μi之间的关系。从图8可以明显地看出，即使增加PbO-SiO2玻璃用量，具有该成分的铁氧体的初始磁导率也几乎不下降。
此外，JP-A-3-91209还公开了一种芯片式电感器，其特征在于鼓式磁芯由尖晶石结构的铁氧体制成，包含25～45摩尔％Fe2O3、0～20摩尔％ZnO、其余是NiO和CuO，NiO的摩尔比大于CuO的摩尔，此外，作为少量成分还含有0.1～12重量％的Bi2O3，以及0.05～4.0重量％的SiO2，用线圈缠绕磁芯，并用环氧树脂模制成型。在JP-A-3-91209中，进一步还描述说，当对环氧树脂模制的芯片式电感器施加应力和外部磁场时，电感会降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有低初始磁导率、高烧结密度、优异的抗磁场特性、出色的抗应力特性，以及优异的抗应力和抗磁场特性的铁氧体磁芯，使树脂模制型电感器或固定线圈既具有小公差，又具有高可靠性。
根据本发明，通过下列方案能实现上述目的。
一种铁氧体磁性材料含有主成分：以Fe2O3计的11～19摩尔％氧化铁；以ZnO计的11～25摩尔％氧化锌；以CuO计0～10摩尔％氧化铜；其余是氧化镍；
该铁氧体磁性材料进一步包括辅助成分：以PbO计0.01～15重量％氧化铅；以及以SiO2计0.01～15重量％氧化硅和/或滑石；
该铁氧体磁性材料的初始磁导率不大于8，烧结密度不低于4.8g/cm3，在施加与磁场方向平行的压应力P＝5kg/mm2，和0.1T(1000G)磁场的条件下，抗应力和抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计在±5％范围内。
优选的，在0.1T(1000G)磁场的条件下，铁氧体磁性材料的抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计在-4％～0％范围内。
更优选的，在施加与磁场方向平行的压应力P＝5kg/mm2，和0.1T(1000G)磁场的条件下，铁氧体磁性材料的抗应力和抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计在±3％范围内。
此外，一种铁氧体磁性材料含有主成分：以Fe2O3计的14～19摩尔％氧化铁；以ZnO计的14～22摩尔％氧化锌；以CuO计的0～6摩尔％氧化铜；其余是氧化镍。
此外，本发明还提供了一种磁芯是由上述铁氧体磁性材料制成的树脂模制型芯片式电感器。
然而，JP-A-3-91209公开的芯片式电感器含有25～45摩尔％Fe2O3，其组分范围明显与本发明的以Fe2O3计的11～19摩尔％氧化铁的成分范围不同。此外，本发明的氧化物磁性材料具有低磁导率，和防止强度降低的高烧结密度，同时还具有高抗应力特性和抗磁场特性。此外，本发明的氧化物磁性材料还具有防止树脂渗透的作用。这些特性是JP-A-3-91209公开的芯片式电感器所不具备的，这是本发明独特的特点。
附图说明
图1是不同Fe2O3含量时，初始磁导率μi与烧结密度之间的关系曲线图。
图2是本发明的磁芯材料、背景技术的磁芯材料和普通磁芯材料抗0～1000kg/cm2(1 ton/cm2)应力的抗应力特性曲线。
图3是采用本发明的铁氧体磁性材料制成的芯片式电感器一个实施例的结构示意图。
图4是测量抗应力和抗磁场特性的示意图。
图5是改变样品中氧化锌含量时，显示样品抗应力和抗磁场特性的曲线图。
图6是每一个比较例样品和本发明样品抗应力和抗磁场特性的曲线图。
图7是氧化锌加入量与抗磁场特性之间的关系曲线图。
图8是当改变具有通常组分的背景技术铁氧体材料中的PbO-SiO2玻璃用量时，初始磁导率μi和PbO-SiO2玻璃用量之间的关系曲线图。
具体实施方式
本发明的铁氧体磁性材料包含主成分：
以Fe2O3计的11～19摩尔％氧化铁；
以ZnO计的11～25摩尔％氧化锌；
以CuO计的0～10摩尔％氧化铜；
其余是氧化镍；
该铁氧体磁性材料进一步包括补充主成分的辅助成分：
以PbO计的0.01～15重量％氧化铅；以及
以SiO2计的0.01～15重量％氧化硅和/或滑石；
该铁氧体磁性材料的初始磁导率不大于8，烧结密度不低于4.8g/cm3，在施加与磁场方向平行的压应力P＝5kg/mm2，和0.1T(1000G)磁场的条件下，抗应力和抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计在±5％范围内。通过采用上述主成分，与具有近化学计量组分的铁氧体相比，可减少磁性铁氧体相，从而降低初始磁导率μi。
主成分中氧化铁的含量是以Fe2O3计的11～19摩尔％，优选的是14～19摩尔％，尤其优选的是16～19摩尔％。如果氧化铁的含量高于19摩尔％，抗应力和抗磁场特性将会降低，这是由于其密度太高，以致于会降低初始磁导率。在氧化铁含量不大于19摩尔％的情况下，氧化铁的含量即使非常小，也要含有。优选地，使氧化铁含量的下限在上述范围内。如果降低氧化铁的含量，由于降低了铁氧体磁芯中磁性组分的含量，将会降低磁性材料的功能。
代替氧化铁的二价金属的例子包括氧化镍、氧化锌、氧化铜、氧化镁等等。特别是，将氧化锌和氧化镍用于本发明。氧化锌的用量是以ZnO计的11～25摩尔％，优选的是14～22摩尔％，尤其优选的是16～20摩尔％。其余是氧化镍。当氧化锌的加入量在上述范围内时，可得到非常优异的抗应力和抗磁场特性。除这些金属以外，氧化铜的加入量可以是以CuO计的0～10摩尔％，优选的是0～6摩尔％。尽管可用氧化铜来控制烘烤温度，但是，如果氧化铜的加入量太大，由于生成了CuOx，致使其特性会改变。
本发明的铁氧体磁性材料除了含有上述主成分以外，还含有下列辅助成分：
以PbO计的0.01～15重量％氧化铅；以及
以SiO2计的0.01～15重量％氧化硅和/或滑石；
优选的，本发明的铁氧体磁性材料含有下列辅助成分：
以PbO计的0.1～10重量％氧化铅；以及
以SiO2计的0.1～10重量％氧化硅和/或滑石；
通过添加这些辅助成分，可改进抗应力特性，使得上述主成分的烘烤温度范围从大约1100～大约1300℃降低到大约950～大约1050℃，特别是降低到大约970～大约1030℃，大约降低了100～300℃。因此，在较低的温度下，也能得到良好的烧结密度。如果加入的辅助成分太少，很难发挥烧结助剂的作用。如果加入的辅助成分量大于30重量％，则会产生炉材料和烧结工具的沾污问题，如玻璃沉积在磁芯表面上，磁芯之间相互附着，磁芯附着在定位器上等等。
本发明的铁氧体磁性材料其初始磁导率μi不大于8，烧结密度不低于4.8g/cm3。优选的初始磁导率μi不大于7，尤其是不大于6。初始磁导率的下限大约为2，但是对此没有特别限定。优选的烧结密度不低于5g/cm3，尤其是不低于5.2g/cm3。烧结密度的上限大约是6g/cm3，但是对此没有特别限定。如果初始磁导率大于8，很难通过卷绕对电感进行微调。如果烧结密度低于4.8g/cm3，会降低抗应力特性，当将铁氧体磁性材料用作电感器时，会出现特性改变、树脂或粘结剂渗入磁芯小孔等问题。
此外，在施加与磁场方向平行的压应力P＝5kg/mm2，和施加垂直于应力方向的0.1T(1000G)的DC磁场的条件下，本发明的铁氧体磁性材料的抗应力和抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计在±5％范围内，优选的在±3％范围内，尤其优选的是在±2％范围内。此外，在0.1T(1000G)的DC磁场条件下，本发明铁氧体磁性材料的抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计优选在-4％～0％范围内。当抗磁场特性处于上述范围时，铁氧体磁性材料的电磁特性很难受到外界磁场的不良影响。顺便说说，上述DC磁场意味着当测量电感时，施加在样品附近的磁场密度(测量值)。
本发明的铁氧体磁性材料被模制成预定形状的磁芯材料。在卷绕必需的导线后，树脂模制该磁芯材料。由此用磁芯材料作为各种电子设备，例如电视机、录像机和移动通信设备或器件如移动电话或汽车电话等中的固定电感器、芯片式电感器等等。虽然对磁芯形状没有特别限制，但磁芯的一个例子包括鼓型磁芯、圆环柱磁芯、I形磁芯等等，其外径和长度均不大于2mm(例如直径1.8mm×长1.3mm)。
对用作模制材料(覆盖材料)的树脂没有特别限制。树脂的例子包括热塑树脂和热固树脂等等。其具体的例子包括聚烯烃树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、酚树脂、尿素树脂和环氧树脂等等。模制材料可通过浸渍、涂敷、喷涂等进行模制，进一步还包括注射模制或浇注模制等等。
下面参照附图描述使用本发明的铁氧体磁性材料的芯片式电感器的典型实例。
图3是采用本发明的铁氧体磁性材料制成的芯片式电感器一个实施例的结构示意图。在图3所示的结构中，芯片式电感器包括：采用本发明铁氧体磁性材料制成的磁芯1，在其相对端有直径变大的凸缘；卷绕在磁芯1主体部分上的线圈2；用于将外部电路连接到线圈2的端部，并使磁芯1固定于树脂中的接触触发金属箔块6；覆盖上述部件外侧的模制材料5。
芯片式电感器的结构并不限于附图所示的实施例，还可采用其它形状。例如，芯片式电感器可具有下述结构，其中引线可从磁芯圆柱轴的中心部位轴向连接，或者芯片式电感器具有下列结构，将由磁芯上的导线、引线等形成的裸露磁芯元件插入盒状树脂壳中，并用模制树脂密封开口部分。
下面描述本发明铁氧体磁性材料的制造方法。
首先，如果需要先制备作为主成分的原材料和作为辅助成分的原材料的混合物。作为主成分的原材料是氧化铁(α-Fe2O3)和上述添加的金属氧化物或者通过烧结形成上述氧化物的金属，优选的是上述金属氧化物。混合各种原材料，使铁氧体的最终成分具有上述比例。
然后，将作为主成分的原材料与作为辅助成分的原材料相混合，如果需要可进行预烘烤。优选地在氧化气氛中，通常在空气中进行预烘烤。优选地预烘烤的温度从800～1000℃。并且优选地预烘烤进行1～3小时。
然后将预烘烤后的材料送入球磨机或类似装置中磨碎到预定的尺寸。
在将预烘烤后的材料磨碎后，在其中添加适量的合适粘结剂，如聚乙烯醇等等，然后将得到的混合物模制成预定的形状。
然后，烘烤模制成的成型体。优选地在氧化气氛中，通常在空气中进行预烘烤。优选地预烘烤的温度从1100～1300℃。当加入上述辅助成分时，优选地预烘烤温度从950～大约1050℃。优选地烘烤时间是2～5小时。
实施例
下面通过实施例更详细地描述本发明。
实施例1
将Fe2O3粉末、NiO粉末、CuO粉末、PbO粉末和SiO2粉末制成原材料。混合该原材料粉末，使最终组合物具有下列组分。在900℃的温度下将混合物预烘烤3小时，并将预烘烤后的混合物磨成铁氧体粉末。在向铁氧体粉末中加入粘结剂后，将铁氧体粉末压制成环状圆环柱磁芯，磁芯的外径大约为21mm，内径大约为12mm，高度大约为5mm。在950～1200℃的温度下，将圆环柱磁芯烘烤2小时，由此得到铁氧体磁性材料的磁芯样品。在烘烤后，磁芯样品的外径大约为18mm，内径大约为10mm，高度大约为4.3mm。
Fe2O3：12～24摩尔％
CuO：1摩尔％
NiO：余量添加剂成分(在主成分的总含量是100重量％的情况下)
PbO：5.0重量％
SiO2：3.1重量％
由此测量得到的圆环柱磁芯样品的初始磁导率μi和烧结密度。图1是当磁芯样品中的Fe2O3含量在12～24摩尔％范围内变化时，初始磁导率μi与烧结密度之间的关系曲线。从图1可以明显地看出，含有12～24摩尔％Fe2O3的磁芯样品的烧结密度随Fe2O3含量的降低而增加，也就是说，通过降低Fe2O3含量，可得到低初始磁导率的磁芯样品。我们设想这是由于当Fe2O3含量降低时，磁性相减少而非磁相增加而引起的。进一步还可以明显地看出，含有12～24摩尔％Fe2O3的磁芯样品呈现出高密度下的低初始磁导率μi。此外，由于初始磁导率对烧结密度改变的依赖关系下降了，因此，减少了成批生产器件的误差。
实施例2
将Fe2O3粉末、NiO粉末、ZnO粉末、PbO粉末和SiO2粉末制成原材料。混合该原材料粉末，使最终组合物具有下列组分。在900℃的温度下将混合物预烘烤3小时，并将预烘烤后的混合物磨成铁氧体粉末。在向铁氧体粉末中加入粘结剂后，将铁氧体粉末压制成预定形状的圆环柱磁芯。在950～1200℃的温度下，将圆环柱磁芯烘烤2小时，由此得到铁氧体磁性材料的磁芯样品。
Fe2O3：18摩尔％
ZnO：18摩尔％
NiO：64摩尔％添加剂成分(在主成分的总含量是100重量％的情况下)
PbO：5.0重量％
SiO2：3.1重量％
用与实施例1相同的方式，测量由此得到的圆环柱磁芯样品的初始磁导率μi、烧结密度和相对温度系数αμir。将上述材料模制成长大约10mm、宽大约10mm，高大约50mm的I形磁芯，并进行烘烤，然后测量其抗应力特性。结果，得到的优异特性如下：初始磁导率μi＝4.5；烧结密度d＝5.1g/cm3；相对温度系数αμir＝1(ppm/℃)；抗应力特性ΔL/L＝1％(在1000kg/cm2(1ton/cm2)时)。
此外，分别测量本发明材料、背景技术材料和普通材料对0-1000kg/cm2(0～1(ton/cm2))负荷的抗应力特性，背景技术的材料如图8所示(主成分含量为：
Fe2O3：48摩尔％；
NiO：49摩尔％；以及
CuO：3摩尔％；除主成分之外的辅助成分：
PbO：6重量％；以及
滑石：6.5重量％)JP-A-2-60110和JP-A-2-137301描述的普通材料(主成分含量为：
Fe2O3：49摩尔％；
NiO：43摩尔％；以及
CuO：6摩尔％；它没有辅助成分)。结果如图2所示。
从图2可以明显地看出，与普通材料和背景技术的材料相比，本发明的铁氧体磁性材料表现出优异的特性，其抗负荷变化的抗应力特性变化率很低。
实施例3
用与实施例2相同的材料制造鼓形磁芯，其高度大约为1.3mm，磁芯主体部分的直径大约为1.0mm，相对端凸缘部分的直径大约是1.8mm。用该鼓形磁芯和具有相同形状的用上述背景技术材料生产的鼓形磁芯一起生产如图3所示的树脂模制型芯片式电感器。在树脂模制后，测量每一芯片式电感器的电感变化率。结果如下表所示。
| 线圈的L(μH) | 树脂模制后的L(μH) | L变化率(％) | |
| 背景技术材料 | 0.930 | 0.910 | -2.2 |
| 本发明的材料 | 0.625 | 0.632 | 1.1 |
从上述结果可以明显地看出，本发明的芯片式电感器由于树脂模制应力引起的电感变化率低于用背景技术材料生产的芯片式电感器的电感变化率。
实施例4
将Fe2O3粉末、NiO粉末、ZnO粉末、PbO粉末和SiO2粉末制成原材料。混合该原材料粉末，使最终组合物具有下列组分。在900℃的温度下将混合物预烘烤3小时，并将预烘烤后的混合物磨成铁氧体粉末。在向铁氧体粉末中加入粘结剂后，将铁氧体粉末压制成预定形状的鼓形磁芯。在950～1200℃的温度下，将鼓形磁芯烘烤2小时，由此得到铁氧体磁性材料的磁芯样品。
Fe2O3：18摩尔％
ZnO：18～24摩尔％
NiO：余量添加剂成分(在主成分的总含量是100重量％的情况下)
PbO：5.0重量％
SiO2：3.1重量％
用预定的导线缠绕由此得到的样品。即如图4所示，用线圈11缠绕磁芯样品10，磁芯样品高度大约为1.3mm，磁芯主体部分的直径大约为1.0mm，相对端凸缘部分的直径大约是1.8mm。当通过压力计12，沿平行于线圈11产生的磁力线方向，在该样品上施加一个0～4kg的压应力13时，测量抗应力特性ΔL/L。此外，给该样品施加一个0.1T(1000G)的外部磁场30秒，其磁力线14方向与同时施加的4kg应力方向相垂直，然后取消该磁场。在这种情况下，测量电感变化率ΔL/L，作为抗应力和抗磁场特性。结果如图5所示。顺便说说，在图5中，对应于所施加力F(kg)的压强P(kg/mm2)是根据磁芯的断面面积计算的，其结果如下：当F＝1时，P＝1.3；当F＝2时，P＝2.6；当F＝3时，P＝3.9；当F＝4时，P＝5.2；当F＝5时，P＝6.4。
实施例5
将Fe2O3粉末、NiO粉末、ZnO粉末、PbO粉末和SiO2粉末制成原材料。混合该原材料粉末，使最终组合物具有下列组分。在900℃的温度下将混合物预烘烤3小时，并将预烘烤后的混合物磨成铁氧体粉末。在向铁氧体粉末中加入粘结剂后，将铁氧体粉末压制成鼓形磁芯，其高度大约为1.3mm，磁芯主体部分的直径大约为1.0mm，相对端凸缘部分的直径大约是1.8mm。在950～1200℃的温度下，将鼓形磁芯烘烤2小时，由此得到铁氧体磁性材料的磁芯样品。(样品1)
Fe2O3：7摩尔％
ZnO：18摩尔％
NiO：75摩尔％添加剂成分(在主成分的总含量是100重量％的情况下)
PbO：5.0重量％
SiO2：3.1重量％(样品2)
Fe2O3：18摩尔％
ZnO：15摩尔％
NiO：67摩尔％添加剂成分(在主成分的总含量是100重量％的情况下)
PbO：5.0重量％
SiO2：3.1重量％(样品3)
Fe2O3：18摩尔％
ZnO：18摩尔％
NiO：64摩尔％添加剂成分(在主成分的总含量是100重量％的情况下)
PbO：5.0重量％
SiO2：3.1重量％(比较样品)
Fe2O3：10摩尔％
ZnO：7.5摩尔％
NiO：82.5摩尔％添加剂成分(在主成分的总含量是100重量％的情况下)
PbO：0.5重量％
SiO2：0.5重量％
用与实施例4相同的方式，测量由此得到的每一样品的抗应力特性以及抗应力和抗磁场特性。结果如图6所示。顺便说说，在图6中，对应于所施加力F(kg)的压强P(kg/mm2)是根据磁芯的断面面积计算的，其结果如下：当F＝1时，P＝1.3；当F＝2时，P＝2.6；当F＝3时，P＝3.9；当F＝4时，P＝5.2；当F＝5时，P＝6.4。
从图6可以明显地看出，本发明的样品1～3呈现出非常优异的抗应力和抗磁场特性，其抗应力和抗磁场特性ΔL/L在±2％范围内。另一方面，比较样品的抗应力和抗磁场特性ΔL/L不大于-15％。
实施例6
将Fe2O3粉末、NiO粉末、ZnO粉末、PbO粉末和SiO2粉末制成原材料。混合该原材料粉末，使最终组合物具有下列组分。在900℃的温度下将混合物预烘烤3小时，并将预烘烤后的混合物磨成铁氧体粉末。在向铁氧体粉末中加入粘结剂后，将铁氧体粉末压制成预定形状的鼓形磁芯。在950～1200℃的温度下，将鼓形磁芯烘烤2小时，由此得到铁氧体磁性材料的磁芯样品。
Fe2O3：18摩尔％
ZnO：12～18摩尔％
NiO：余量添加剂成分(在主成分的总含量是100重量％的情况下)
PbO：5.0重量％
SiO2：3.1重量％
当给样品施加一个0.1T(1000G)的磁场时，测量电感变化率ΔL/L，由此得到样品的抗应力和抗磁场特性。结果如7所示。
从图7可以明显地看出，含有12～18摩尔％ZnO的磁芯样品呈现出优异的抗磁场特性，其抗磁场特性在1～-5％范围内。
比较例1
用与实施例1相同的方式，测量样品的初始磁导率μi、烧结密度和相对温度系数αμir，上述样品的组成成分与实施例5所用的比较样品的组成成分相同。同时用上述方式测量样品的抗应力特性。结果该样品的初始磁导率μi＝5，烧结密度d＝4.9(g/cm3)，相对温度系数αμir＝10(ppm/℃)；抗应力特性ΔL/L＝-5％(在1000kg/cm2(1ton/cm2)时)。因此，该样品的抗应力特性低于本发明的样品。
此外，用与实施例6相同的方式，测量由此得到的样品的抗磁场特性。结果，抗磁场特性为-7％。因此，该样品的抗磁场特性低于本发明的样品。
如上所述，本发明提供了一种具有低初始磁导率、高烧结密度、优异的抗磁场特性、出色的抗应力特性，以及优异的抗应力和抗磁场特性的铁氧体磁芯，使树脂模制型电感器或固定线圈既具有小公差，又具有高可靠性。
Claims (8)
1、一种铁氧体磁性材料，含有主成分和辅助成分，
上述主成分包括：
以Fe2O3计的11～19摩尔％氧化铁；
以ZnO计的11～25摩尔％氧化锌；
以CuO计的0～10摩尔％氧化铜；以及
其余是氧化镍；
上述辅助成分包括：
以PbO计的0.01～15重量％氧化铅；以及
以SiO2计的0.01～15重量％氧化硅和/或滑石；
所述重量百分比按主成分总重量为100重量％计算；
其中上述铁氧体磁性材料的初始磁导率不大于8，烧结密度不低于4.8g/cm3，在施加与磁场方向平行的压应力P＝5kg/mm2，和0.1T(1000G)磁场的条件下，抗应力和抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计在±5％范围内。
2、如权利要求1所述的铁氧体磁性材料，其中所述铁氧体磁性材料的抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计在-4％～0％范围内。
3、如权利要求1所述的铁氧体磁性材料，其中所述铁氧体磁性材料的抗应力和抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计在±3％范围内。
4、如权利要求1所述的铁氧体磁性材料，其中上述主成分包括：
以Fe2O3计的14～19摩尔％氧化铁；
以ZnO计的14～22摩尔％氧化锌；
以CuO计的0～6摩尔％氧化铜；以及
其余是氧化镍。
5、一种树脂模制型芯片式电感器，它包括
由含主成分和辅助成分的铁氧体磁性材料制成的磁芯，
上述主成分包括：
以Fe2O3计的11～19摩尔％氧化铁；
以ZnO计的11～25摩尔％氧化锌；
以CuO计的0～10摩尔％氧化铜；以及
其余是氧化镍；
上述辅助成分包括：
以PbO计的0.01～15重量％氧化铅；以及
以SiO2计的0.01～15重量％氧化硅和/或滑石；
所述重量百分比按主成分总重量为100重量％计算；
其中上述铁氧体磁性材料的初始磁导率不大于8，烧结密度不低于4.8g/cm3，在施加与磁场方向平行的压应力P＝5kg/mm2，和0.1T(1000G)磁场的条件下，抗应力和抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计在±5％范围内。
6、如权利要求5所述的树脂模制型芯片式电感器，其中所述铁氧体磁性材料的抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计在-4％～0％范围内。
7、如权利要求5所述的树脂模制型芯片式电感器，其中所述铁氧体磁性材料的抗应力和抗磁场特性以电感变化率ΔL/L计在±3％范围内。
8、如权利要求5所述的树脂模制型芯片式电感器，其中上述主成分包括：
以Fe2O3计的14～19摩尔％氧化铁；
以ZnO计的14～22摩尔％氧化锌；
以CuO计的0～6摩尔％氧化铜；以及
其余是氧化镍。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20040929 Termination date: 20091123 |