CN1591707A - 镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物 - Google Patents

镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物 Download PDF

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Abstract

一种镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其主要是至少由氧化锌(ZnO)、二氧化硅(SiO2)、三氧化二硼(B2O3)、三氧化二铋(Bi2O3)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二钾(K2O3)、氧化钡(BaO)、氧化锌(ZnO)、氧化钠(Na2O)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)等其中部分成分相互组合而成，以其不含铅等有毒物质，避免对人体产生伤害且防止环境污染，而其应用上，以0.05％～10％的重量百分比添加于三氧化二铁(Fe2O3)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)、氧化钴(CoO)等镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，可有效降低烧结温度约300℃，由原先烧结温度大约1200℃降至900℃左右，以完全取代传统含铅成分的低温烧结添加物。

Description

镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物
技术领域
本发明是有关于镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，特别是指一种不使用含铅成份物质，而可有效降低镍锌成份的铁氧磁体烧结温度的添加组合物。
背景技术
含镍锌成份的铁氧磁体是一种广泛应用于芯片型电感的铁芯材料，其主要成份包含：三氧化二铁(Fe2O3)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)、氧化钴(CoO)等粉末，藉由高温烧结方式成型；而基于设备投资及制造成本的考虑，一般生产时，多会于上述基础成份中添加含铅的氧化物(PbO)，其可行的成份比例是：三氧化二铁(Fe2O3，重量比约为55％～75％)、氧化镍(NiO，重量比约为3％～22％)、氧化锌(ZnO，重量比约为5％～22％)、氧化铜(CuO，重量比约为1％～8％)、氧化钴(CoO，重量比约为O.1％～3％)等基础成份粉末加入氧化铅(PbO，重量比约为1.5％～8％)，藉以降低其烧结温度，由原先烧结温度大约1200℃降至900℃左右，而其氧化铅(PbO)含量与烧结温度的相对关系，则如图1所示。
然而，随着世界上环保的潮流，各国对于含毒物质或材料的使用已愈来愈谨慎，而前述氧化铅(PbO)本身即是一有毒物质，容易对人体及环境造成污染，因此，在镍锌铁氧磁体烧结制程中，如何能在不降低电气特性(初导磁率值由25μi～800μi)的前题下，研发出不含铅成份的降低烧结温度的添加物，以达到对生产联机操作者的人体保护及避免环境污染，为相关业者当前重要课题之一。
有鉴于常见含铅成份的镍锌铁氧磁体烧结添加物有上述的缺点，发明人针对该些缺点研究改进之道，终于有本发明产生。
发明内容
本发明旨在提供一种镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其至少是由氧化锌(ZnO)、二氧化硅(SiO2)、三氧化二硼(B2O3)、三氧化二铋(Bi2O3)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二钾(K2O3)、氧化钡(BaO)、氧化锌(ZnO)、氧化钠(Na2O)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)等其中部份成份相互组合，以0.05％～10％的重量百分比添加于三氧化二铁(Fe2O3)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)、氧化钴(CoO)等镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，藉以有效降低烧结温度，其可完全取代传统含铅成份的低温烧结添加物，避免铅的毒性对人体产生伤害且同时防止环境污染，此为本发明的主要目的。
本发明的此种镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其可在不降低电气特性的前题下，降低烧结温度约300℃，藉以达到减少设备投资及降低生产成本的功效，此为本发明的另一目的。
至于本发明的详细构造、应用原理、作用与功效，则参照下列依附图所作的说明即可得到完全的了解：
附图说明
图1是常见含铅的镍锌铁氧磁体低温烧结助融剂含量与烧结温度对照图。
图2是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第一组合成份实施例的添加比例及烧结温度图。
图3是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第二组合成份实施例的添加比例及烧结温度图。
图4是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第三组合成份实施例的添加比例及烧结温度图。
图5是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第四组合成份实施例的添加比例及烧结温度图。
图6是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第五组合成份实施例的添加比例及烧结温度图。
图7是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第六组合成份实施例的添加比例及烧结温度图。
图8是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第七组合成份实施例的添加比例及烧结温度图。
图9是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第八组合成份实施例的添加比例及烧结温度图。
具体实施方式
如图1所示，其为常见含铅的镍锌铁氧磁体低温烧结助融剂含量与烧结温度对照关系，上述含铅成份的镍锌铁氧磁体其主要构成以及其缺点，已如前所述，此处不再重复叙述。
图2是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第一组合成份实施例的添加比例及烧结温度图，由该图所示，在本实施例中，该助融剂主要包括：二氧化硅(SiO2，重量比约为40％～70％)、三氧化二硼(B2O3，重量比约为5％～30％)、氧化锌(ZnO，重量比约为5％～30％)等成份，其分别以0.05％～10％的重量百分比添加于三氧化二铁(Fe2O3)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)、氧化钴(CoO)等镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，可将烧结温度由大约1200℃降低至885℃(约降低315℃)。
图3是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第二组合成份实施例的添加比例及烧结温度图，在本实施例中，该助融剂是以三氧化二铋(Bi2O3)为主要成份，其以0.05％～10％的重量百分比分别添加于上述镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，可将烧结温度由大约1200℃降低至915℃(约降低285℃)。
图4是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第三组合成份实施例的添加比例及烧结温度图，在本实施例中，该助融剂主要包括：二氧化硅(SiO2，重量比约为55％～70％)、三氧化二硼(B2O3，重量比约为10％～25％)、三氧化二铝(Al2O3，重量比约为5％～20％)等成份，其分别以0.05％～10％的重量百分比添加于上述镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，可将烧结温度由945℃降低至900℃(约降低45℃)。
图5是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第四组合成份实施例的添加比例及烧结温度图，在本实施例中，该助融剂主要包括：二氧化硅(SiO2，重量比约为55％～70％)、三氧化二钾(K2O3，重量比约为5％～10％)、氧化钡(BaO，重量比约为10％～25％)、氧化钠(Na2O，重量比约为5％～10％)等成份，其分别以0.05％～10％的重量百分比添加于上述镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，可将烧结温度由大约1200℃降低至907℃(约降低293℃)。
图6是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第五组合成份实施例的添加比例及烧结温度图，在本实施例中，该助融剂主要包括：二氧化硅(SiO2，重量比约为55％～70％)、三氧化二硼(B2O3，重量比约为10％～25％)、氧化钠(Na2O，重量比约为5％～20％)等各成份，其分别以0.05％～10％的重量百分比添加于上述镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，可将烧结温度由大约1200℃降低至895℃(约降低305℃)。
图7是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第六组合成份实施例的添加比例及烧结温度图，在本实施例中，该助融剂主要包括：氧化锌(ZnO，重量比约为55％～70％)、三氧化二硼(B2O3，重量比约为10％～25％)、氧化钠(Na2O，重量比约为5％～20％)等成份，其分别以0.05％～10％的重量百分比添加于上述镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，可将烧结温度由大约1200℃降低至890℃(约降低210℃)。
图8是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第七组合成份实施例的添加比例及烧结温度图，在本实施例中，该助融剂主要包括：二氧化硅(SiO2，重量比约为55％～70％)、氧化钡(BaO，重量比约为10％～25％)、氧化钙(CaO，重量比约为5％～20％)等成份，其分别以0.05％～10％的重量百分比添加于上述镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，可将烧结温度由大约1200℃降低至885℃(约降低315℃)。
图9是本发明镍锌铁氧磁体无铅助融剂第六组合成份实施例的添加比例及烧结温度图，在本实施例中，该助融剂主要包括：二氧化硅(SiO2，重量比约为55％～70％)、三氧化二硼(B2O3，重量比约为10％～25％)、氧化镁(MgO，重量比约为5％～20％)等各成份，其分别以0.05％～10％的重量百分比添加于上述镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，可将烧结温度由大约1200℃降低至892℃(约降低308℃)。
由上所述可知，本发明的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物确实具有可完全取代传统含铅烧结添加物并有效降低烧结温度的功效，确已具有产业上是利用性、新颖性及进步性。
但是以上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。即凡依本发明权利要求范围所作的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。

Claims (18)

1.一种镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：主要是由：二氧化硅(SiO2)、三氧化二硼(B2O3)以及至少一添加物组成，使其以0.05％～10％的重量百分比添加于三氧化二铁(Fe2O3)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)、氧化钴(CoO)等镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，藉以有效降低烧结温度。
2.如权利要求1所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的添加物是氧化锌(ZnO)。
3.如权利要求2项所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于；所述的各成份的重量组成比例如下：
二氧化硅(SiO2)：40％～70％
三氧化二硼(B2O3)：5％～30％
氧化锌(ZnO)：5％～30％。
4.如权利要求1所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的该添加物是三氧化二铝(Al2O3)。
5.如权利要求4所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的各成份的重量组成比例如下：
二氧化硅(SiO2)：40％～70％
三氧化二硼(B2O3)：5％～30％
三氧化二铝(Al2O3)：5％～20％。
6.如权利要求1所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的该添加物是氧化钠(Na2O)。
7.如权利要求6所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的各成份的重量组成比例如下：
二氧化硅(SiO2)：40％～70％
三氧化二硼(B2O3)：5％～30％
氧化钠(Na2O)：5％～20％。
8.如权利要求1所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的该添加物是氧化镁(MgO)。
9.如权利要求8所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的各成份的重量组成比例如下：
二氧化硅(SiO2)：40％～70％
三氧化二硼(B2O3)：5％～30％
氧化镁(MgO)：5％～20％。
10.一种镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：主要是由：氧化钠(Na2O)以及至少二种添加物组成，使其以0.05％～10％的重量百分比添加于三氧化二铁(Fe2O3)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)、氧化钴(CoO)等镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，藉以有效降低烧结温度。
11.如权利要求10项所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的各添加物分别是氧化锌(ZnO)、三氧化二硼(B2O3)。
12.如权利要求11所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的各成份的重量组成比例如下：
氧化钠(Na2O)：5％～20％
氧化锌(ZnO)：55％～70％
三氧化二硼(B2O3)：10％～25％。
13.如权利要求10所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的各添加物分别是二氧化硅(SiO2)、三氧化二钾(K2O3)、氧化钡(BaO)。
14.如权利要求11所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的各成份的重量组成比例如下：
氧化钠(Na2O)：5％～10％
二氧化硅(SiO2)：55％～70％
三氧化二钾(K2O3)：5％～10％
氧化钡(BaO)：10％～25％。
15.一种镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：主要是由：二氧化硅(SiO2)以及至少二种添加物组成，使其以0.05％～10％的重量百分比添加于三氧化二铁(Fe2O3)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)、氧化钴(CoO)等镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，藉以有效降低烧结温度。
16.如权利要求15所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的各添加物分别是氧化钡(BaO)、氧化钙(CaO)。
17.如权利要求16所述的镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：所述的各成份的重量组成比例如下：
二氧化硅(SiO2)：55％～70％
氧化钡(BaO)：10％～25％
氧化钙(CaO)：5％～20％。
18.一种镍锌铁氧磁体低温烧结无铅助融剂组合物，其特征在于：是以三氧化二铋(Bi2O3)为主要成份，使其以0.05％～10％的重量百分比添加于三氧化二铁(Fe2O3)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)、氧化钴(CoO)等镍锌铁氧磁体基础原料粉末中，藉以有效降低烧结温度。
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