KR20120061359A - NiZnCu FERRITE AND PREPARATION METHOD THEREOF - Google Patents

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KR20120061359A
KR20120061359A KR1020100122649A KR20100122649A KR20120061359A KR 20120061359 A KR20120061359 A KR 20120061359A KR 1020100122649 A KR1020100122649 A KR 1020100122649A KR 20100122649 A KR20100122649 A KR 20100122649A KR 20120061359 A KR20120061359 A KR 20120061359A
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류병훈
성원모
윤종운
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주식회사 이엠따블유
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Abstract

PURPOSE: NiZnCu ferrite and a preparation method thereof are provided to effectively extend the recognition range of an RFID(Radio Frequency Identification) device by maintaining high magnetic permeability and low permeation loss in 13.56MHz band. CONSTITUTION: NiZnCu ferrite comprises, as main components, 47-48mol.% of Fe converted from Fe2O3, 18-28mol.% of Ni converted from NiO, 17-27mol.% of Zn converted from ZnO, and 7-8mol.% of Cu converted from CuO. The NiZnCu ferrite comprises, as additives, 0.3-0.5wt.% of Bi converted from Bi2O3, 0.3-1wt.% of Cr converted from Cr2O3, and 0.5-1wt.% of Co converted from Co3O4 to 100wt.% of the main components.

Description

NiZnCu 페라이트 및 그 제조방법 {NiZnCu FERRITE AND PREPARATION METHOD THEREOF}NiZnCu ferrites and manufacturing method thereof {NiZnCu FERRITE AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 고투자율 저손실 특성을 나타낼 수 있는 NiZnCu 페라이트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to NiZnCu ferrite and its manufacturing method which can exhibit high permeability low loss characteristics.

RFID(Radio Frequency Identification)는 생산에서 판매에 이르는 전 과정의 정보를 초소형칩(IC칩)에 내장시켜 이를 무선 주파수로 추적할 수 있도록 한 기술로서, 전자태그 혹은 스마트 태그, 전자 라벨, 무선식별 등으로 불리는 유비쿼터스를 위한 중요한 기반 기술이다.RFID (Radio Frequency Identification) is a technology that can track the whole process from production to sale in a microchip (IC chip) and track it by radio frequency.It can be used for electronic tags, smart tags, electronic labels, and wireless identification. It is an important foundation technology for ubiquitous called.

RFID는 주로 휴대용 전화(Cellular phone), RFID 태그(Tags), 비접촉 IC 카드 등의 단말기(Mobile Equipment) 뿐만 아니라 물류 및 창고관리 또는 우편물 관리와 같은 분야에 이르기까지 매우 다양하게 활용되고 있다. 특히, 유통 분야에서는 그 동안 물품관리를 위해 사용되어 온 바코드를 대체할 차세대 인식 기술로 꼽힌다.RFID is widely used in fields such as logistics and warehouse management or mail management as well as mobile equipment such as cellular phones, RFID tags, and contactless IC cards. In particular, in the field of distribution, it is regarded as the next generation recognition technology to replace the bar code used for goods management.

RFID는 판독 및 해독 기능을 하는 판독기(Reader)와 정보를 제공하는 태그(Tag)로 구성되는데, 제품에 붙이는 태그에 각종 정보를 담고, 판독기로 하여금 안테나를 통해서 이 정보를 읽도록 한다. 또한 인공위성이나 이동 통신망과 연계하여 정보시스템과 통합하여 사용되기도 한다.RFID consists of a reader (Read) and a reader (Tag) for providing information, and contains a variety of information in a tag attached to the product, and allows the reader to read this information through the antenna. It is also used in conjunction with information systems in conjunction with satellites or mobile networks.

RFID는 수 cm 이내의 근거리에서만 정보를 읽을 수 있었던 바코드에 비해서는 다소 긴 인식거리를 갖고 있으나, 안테나가 금속판과 함께 리더기 등에 접촉할 경우에는 인식 거리가 저하되는 경향이 있다.RFID has a longer recognition distance than barcodes that can only read information within a few centimeters, but when the antenna contacts the reader with the metal plate, the recognition distance tends to decrease.

이러한 문제를 해결하기 위해 안테나와 금속판 사이에 고성능 특성을 가지는 자기 시트(Sheet)를 위치시키는 방법이 제안된 바 있다. 예컨대, 한국 공개실용신안 공보 제2010-5061호에서는 비정질 금속 분말인 평판상의 무정형 금속분말(주성분: Fe 73.5 at.%, Cu 1 at.%, Nb 3 at.%, Si 13.5 at.%, B 9 at.%)와 지지재인 CPE를 혼합하여 UHF 대역(433 MHz, 860-960 MHz) RFID 시스템용 전파흡수체의 최대 통신 거리를 증대시키는 기술이 개시되어 있다. 그 외에 Fe-Si, Fe-Si-Al 등의 금속 자성 분말로 이루어진 자기 시트와 NiZn, NiMn 등의 페라이트로 이루어진 자기 시트 등이 알려져 있다.In order to solve this problem, a method of placing a magnetic sheet having high performance characteristics between the antenna and the metal plate has been proposed. For example, Korean Utility Model Publication No. 2010-5061 discloses an amorphous metal powder, which is an amorphous metal powder (main component: Fe 73.5 at.%, Cu 1 at.%, Nb 3 at.%, Si 13.5 at.%, B). 9 at.%) And CPE as a support material are disclosed to increase the maximum communication distance of the radio wave absorber for the UHF band (433 MHz, 860-960 MHz) RFID system. In addition, magnetic sheets made of metal magnetic powders such as Fe-Si and Fe-Si-Al, magnetic sheets made of ferrite such as NiZn and NiMn, and the like are known.

그러나 기존의 자기 시트들은 RFID가 사용되는 13.56MHz 대역에서 투자율(Permeability)이 낮고, 투자손실(Permeability loss)이 큰 한계가 있다. 예컨대, Fe-Si, Fe-Si-Al의 금속 자성 분말의 경우에는 NiZn 페라이트 및 NiMn 페라이트에 비해 투자율 및 투자 손실 특성이 떨어지는 문제가 있고, Fe-Si, Fe-Si-Al 금속 분말의 경우에는 투자율이 50이상, 투자 손실이 0.1이하가 되도록 구현하기 어려워 RFID의 인식 거리를 개선하기 힘든 상황이다.
However, existing magnetic sheets have a low permeability and a high permeability loss in the 13.56 MHz band where RFID is used. For example, in the case of Fe-Si and Fe-Si-Al metal magnetic powders, the magnetic permeability and the loss loss characteristics are inferior to those of NiZn ferrite and NiMn ferrite, and in the case of Fe-Si and Fe-Si-Al metal powders, It is difficult to improve the recognition distance of RFID because it is difficult to implement so that the permeability is more than 50 and the investment loss is less than 0.1.

본 발명은 13.56MHz 대역에서 투자율이 높고 투자손실이 낮은 RFID용 NiZnCu 페라이트 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide a NiZnCu ferrite for RFID and a manufacturing method thereof having a high permeability and a low investment loss in the 13.56 MHz band.

1. 주성분으로 Fe를 Fe2O3 환산으로 47-48몰%, Ni를 NiO 환산으로 18-28 몰%, Zn을 ZnO 환산으로 17-27 몰% 및 Cu를 CuO 환산으로 7-8 몰% 포함하고, 위 주성분 100 중량부에 대하여 첨가제로 Bi를 Bi2O3 환산으로 0.3-0.5 중량부, Cr을 Cr2O3 환산으로 0.3-1 중량부 및 Co를 Co3O4 환산으로 0.5-1 중량부 포함하는 NiZnCu 페라이트.1. 47-48 mol% of Fe as Fe 2 O 3 , 18-28 mol% of Ni as NiO, 17-27 mol% of Zn as ZnO, and 7-8 mol% as Cu as CuO. 0.3 to 0.5 parts by weight of Bi in terms of Bi 2 O 3 as additives, and 0.3-1 parts by weight of Cr in terms of Cr 2 O 3 , and 0.5 to 0.5 parts of Co 3 O 4 in terms of Co 3 O 4 . NiZnCu ferrite containing 1 part by weight.

2. 위 1에 있어서, NiO와 ZnO의 몰비가 2:3 (18 몰%:27 몰%)인 NiZnCu 페라이트.2. NiZnCu ferrite according to the above 1, wherein the molar ratio of NiO and ZnO is 2: 3 (18 mol%: 27 mol%).

3. 위 1에 있어서, Cr이 Cr2O3 환산으로 0.3-0.5중량부 포함되는 NiZnCu 페라이트.3. In the above 1, NiZnCu ferrite containing Cr 0.3-0.5 parts by weight in terms of Cr 2 O 3 .

4. 위 1에 있어서, Co가 Co3O4 환산으로 0.8-1중량부 포함되는 NiZnCu 페라이트.4. according to the above 1, NiZnCu ferrite Co is contained 0.8-1 parts by weight of Co 3 O 4 equivalent.

5. Fe가 Fe2O3 환산으로 47-48몰%, Ni가 NiO 환산으로 18-28 몰%, 쿠가 ZnO 환산으로 17-27 몰% 및 Cu가 CuO 환산으로 7-8 몰% 포함된 주성분 100 중량부에 Bi가 Bi2O3 환산으로 0.3-0.5 중량부, Cr이 Cr2O3 환산으로 0.3-1 중량부 및 Co가 Co3O4 환산으로 0.5-1 중량부 포함된 첨가제를 습식 혼합하는 제1공정; 제1공정에서 제조된 슬러리를 건조 및 해쇄시키는 제2공정; 및 해쇄된 분말을 800-850 ℃에서 3-5시간 동안 하소시키는 제3공정을 포함하는 청구항 1의 페라이트의 제조방법.5.Fe contains 47-48 mol% in terms of Fe 2 O 3 , Ni is 18-28 mol% in terms of NiO, 17-27 mol% in terms of Zuga ZnO and 7-8 mol% in terms of CuO An additive containing 0.3 to 0.5 parts by weight of Bi in terms of Bi 2 O 3 , Cr of 0.3-1 part by weight in terms of Cr 2 O 3 , and 0.5-1 part by weight of Co in terms of Co 3 O 4 , A first step of wet mixing; A second step of drying and pulverizing the slurry prepared in the first step; And a third step of calcining the pulverized powder at 800-850 ° C. for 3-5 hours.

6. 위 5에 있어서, 제2공정의 건조는 150-200 ℃에서 12-15시간 동안 이루어지는 것인 페라이트의 제조방법.6. In the above 5, the drying of the second process is a ferrite manufacturing method that is made for 12-15 hours at 150-200 ℃.

7. 위 5에 있어서, 하소된 분말을 습식 분쇄하는 제4공정을 추가로 포함하는 페라이트의 제조방법.7. In the above 5, the ferrite manufacturing method further comprises a fourth step of wet grinding the calcined powder.

8. 위 7에 있어서, 분쇄된 슬러리를 150-200 ℃에서 12-15시간 동안 건조 및 해쇄하는 제5공정을 추가로 포함하는 페라이트의 제조방법.
8. The method of 7 above, further comprising the fifth step of drying and pulverizing the pulverized slurry at 150-200 ℃ for 12-15 hours.

본 발명은 13.56MHz대역에서 투자율이 50 이상, 바람직하게는 100 이상이고 투자손실이 0.1 이하, 바람직하게는 0.03 이하인 페라이트 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a ferrite having a permeability of 50 or more, preferably 100 or more and an investment loss of 0.1 or less, preferably 0.03 or less in the 13.56 MHz band, and a method of manufacturing the same.

본 발명의 페라이트는 주성분인 NiO의 함량과 첨가제인 Cr 및 Co의 함량을 조정함으로써 손쉽게 13.56MHz 대역에서의 투자율 및 투자손실을 제어할 수 있다.Ferrite of the present invention can easily control the permeability and the loss in the 13.56MHz band by adjusting the content of NiO as the main component and the content of Cr and Co as additives.

본 발명의 페라이트는 13.56MHz 대역에서 위의 투자율 및 투자손실 특성을 나타냄으로써 RFID의 인식 거리를 효과적으로 개선시킬 수 있다.The ferrite of the present invention exhibits the above permeability and permeability characteristics in the 13.56 MHz band, thereby effectively improving the recognition distance of the RFID.

본 발명의 페라이트는 투자율 대비 주파수 특성(기존의 NiZnCu 페라이트는 투자 손실 문제로 인하여 15 MHz 이상에서 투자율 150 이상, 투자손실 0.03 이하 특성을 구현하기 어려움)이 우수하여 칩 인덕터에 적용시 고주파 특성을 나타내는 수동 소자의 구현이 가능하다.
The ferrite of the present invention has excellent frequency characteristics relative to the permeability (the existing NiZnCu ferrite has a high permeability of 150 or more and a permeability of less than 0.03 at 15 MHz due to the problem of investment loss), and thus exhibits high frequency characteristics when applied to a chip inductor. It is possible to implement passive components.

도 1은 NiO의 함량 변화에 따른 주파수별 투자율 분포를 나타낸다.
도 2는 NiO의 함량 변화에 따른 주파수별 투자손실 분포를 나타낸다.
도 3은 Co3O4의 함량 변화에 따른 주파수별 투자율 분포를 나타낸다.
도 4는 Co3O4의 함량 변화에 따른 주파수별 투자 손실을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 NiZnCu 페라이트 분말을 자성 시트로 제조하였을 때의 투자율에 따른 RFID 인식 거리를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 페라이트가 장착된 안테나의 구조를 나타낸다.
도 7은 수동 시험(Passive Test) 테스트 방법을 나타낸다.
도 8은 리딩 테스트(Reading Test) 테스트 방법을 나타낸다.
Figure 1 shows the permeability distribution of each frequency according to the change in the content of NiO.
2 shows the investment loss distribution for each frequency according to the change in the content of NiO.
Figure 3 shows the permeability distribution by frequency according to the change in the content of Co 3 O 4 .
Figure 4 shows the investment loss by frequency according to the change in the content of Co 3 O 4 .
Figure 5 shows the RFID recognition distance according to the magnetic permeability when the NiZnCu ferrite powder of the present invention is made of a magnetic sheet.
6 shows the structure of an antenna equipped with a ferrite of the present invention.
7 shows a Passive Test test method.
8 illustrates a reading test test method.

본 발명은 주성분으로 Fe를 Fe2O3 환산으로 47-48몰%, Ni를 NiO 환산으로 18-28 몰%, Zn을 ZnO 환산으로 17-27 몰% 및 Cu를 CuO 환산으로 7-8 몰% 포함하고, 위 주성분 100 중량부에 대하여 첨가제로 Bi를 Bi2O3 환산으로 0.3-0.5 중량부, Cr을 Cr2O3 환산으로 0.3-1 중량부 및 Co를 Co3O4 환산으로 0.5-1 중량부 포함함으로써 13.56 MHz 대역에서 투자율이 50 이상, 투자손실이 0.1 이하의 우수한 특성을 나타내고 이에 따라 RFID의 인식 거리를 효과적으로 개선시킬 수 있는 NiZnCu 페라이트 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention comprises 47-48 mol% of Fe in terms of Fe 2 O 3 , 18-28 mol% of Ni in terms of NiO, 17-27 mol% of Zn in terms of ZnO, and 7-8 mol of Cu in terms of CuO. %, 0.3-0.5 parts by weight of Bi in terms of Bi 2 O 3 as an additive, and 0.3-1 parts by weight of Cr in terms of Cr 2 O 3 , and 0.5 parts of Co in terms of Co 3 O 4 . The present invention relates to NiZnCu ferrite and a method of manufacturing the same, which exhibits excellent characteristics of permeability of 50 or more and investment loss of 0.1 or less in the 13.56 MHz band, thereby effectively improving the recognition distance of RFID.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 페라이트는 주성분으로 Fe, Ni, Zn 및 Cu를 포함한다. Fe는 Fe2O3 환산으로 47-48몰%, Ni는 NiO 환산으로 18-28 몰%, Zn은 ZnO 환산으로 17-27 몰%, Cu는 CuO 환산으로 7-8 몰% 포함된다.The ferrite of the present invention contains Fe, Ni, Zn and Cu as main components. Fe is 47-48 mol% in terms of Fe 2 O 3 , Ni is 18-28 mol% in terms of NiO, Zn is 17-27 mol% in terms of ZnO, and Cu is 7-8 mol% in terms of CuO.

본 발명의 페라이트 중 NiO와 ZnO는 몰비가 2:3 (18 몰%:27 몰%)인 것이 바람직하다. 이는 이 몰비에서 주파수 대비 투자율 및 투자손실 특성이 가장 우수하기 때문이다.NiO and ZnO in the ferrite of the present invention preferably has a molar ratio of 2: 3 (18 mol%: 27 mol%). This is because the permeability and the loss characteristics of the frequency are the best at this molar ratio.

Ni는 NiO 환산으로 18-28 몰% 포함될 수 있으나, 고투자율을 달성하기 위해서는 18-23 몰% 포함되는 것이 바람직하고, 18-20 몰%로 포함되는 것이 가장 바람직하며, 저투자손실을 달성하기 위해서는 18-23 몰% 포함되는 것이 바람직하고, 23-28 몰%로 포함되는 것이 가장 바람직하다.Ni may be included 18-28 mol% in terms of NiO, but in order to achieve high permeability, it is preferable to include 18-23 mol%, and most preferably, 18-20 mol%, and to achieve low investment loss. In order to contain 18-23 mol%, it is preferable to contain it, and it is most preferable to contain 23-28 mol%.

본 발명의 페라이트는 위 주성분 100 중량부를 기준으로 첨가제로 Bi를 Bi2O3 환산으로 0.3-0.5 중량부, Cr을 Cr2O3 환산으로 0.3-1 중량부 및 Co를 Co3O4 환산으로 0.5-1 중량부 포함한다. 위 주성분들과 함께, 본 발명의 첨가제가 포함됨으로써 13.56 MHz 대역에서 투자율이 50 이상, 투자손실이 0.1 이하의 특성을 용이하게 나타낼 수 있다.Ferrite of the present invention is based on 100 parts by weight of the main ingredient as 0.3 to 0.5 parts by weight of Bi in terms of Bi 2 O 3 , 0.3-1 parts by weight of Cr in terms of Cr 2 O 3 and Co in terms of Co 3 O 4 0.5-1 part by weight. In addition to the above main components, the inclusion of the additive of the present invention can easily exhibit the characteristics of permeability of more than 50 and permeability of 0.1 or less in the 13.56 MHz band.

보다 구체적으로, Bi2O3가 첨가됨으로써 페라이트의 결정립(Grain) 성장이 유도되고, Cr2O3 강자성체 첨가를 통해서 투자율 특성이 개선되며, Co3O4의 첨가를 통해 자기 이방성을 적게 함으로써 투자 손실을 개선할 수 있게 된다.More specifically, the addition of Bi 2 O 3 induces grain growth of ferrite, the permeability characteristics are improved through the addition of Cr 2 O 3 ferromagnetic material, and the magnetic anisotropy is reduced through the addition of Co 3 O 4 . The loss can be improved.

본 발명의 페라이트는 Ni의 함량을 위 범위로 조정함과 동시에, Cr 및 Co의 함량을 일정 범위로 조정할 때 가장 바람직한 투자율 및 투자손실 특성을 나타낼 수 있다.Ferrite of the present invention can exhibit the most desirable permeability and loss characteristics when adjusting the content of Ni to the above range, while adjusting the content of Cr and Co to a certain range.

Cr은 Cr2O3 환산으로 0.3-1 중량부, Co는 Co3O4 환산으로 0.5-1 중량부 포함될 수 있는데, Cr은 Cr2O3 환산으로 0.3-0.5중량부 포함되는 것이 보다 바람직하고 Co는 Co3O4 환산으로 0.8-1중량부 포함되는 것이 보다 바람직하다.Cr may be included in the amount of 0.3-1 parts by weight in terms of Cr 2 O 3 , Co is 0.5-1 parts by weight in terms of Co 3 O 4 , Cr is more preferably included 0.3-0.5 parts by weight in terms of Cr 2 O 3 Co is more preferably contained 0.8-1 parts by weight in terms of Co 3 O 4 .

본 발명의 페라이트는 다음과 같이 제조된다.Ferrite of the present invention is prepared as follows.

먼저, Fe2O3, NiO, ZnO, CuO 원료를 각각 칭량한 후, Fe2O3 47~48 몰%, NiO 18-28 몰%, ZnO 17-27 몰%, CuO 7-8 몰%로 포함시키고 이들 주성분 100 중량부에 대하여 Bi2O3 0.3-0.5 중량부, Cr2O3 0.3-1.0 중량부, Co3O4 0.5-1.0 중량부의 첨가제를 추가한 후 예컨대 아트라이터, 볼밀 등에서 습식 공정으로 6시간 이상, 바람직하게는 20-24 시간 혼합한다. 원료 분말로는 위의 Fe2O3 대신에 다른 산화물 또는 소결에 의해 산화물이 되는 화합물을 사용할 수 있다.First, Fe 2 O 3 , NiO, ZnO, CuO raw materials are weighed, respectively, and then Fe 2 O 3 47-48 mol%, NiO 18-28 mol%, ZnO 17-27 mol%, CuO 7-8 mol% 0.3-0.5 parts by weight of Bi 2 O 3 , 0.3-1.0 parts by weight of Cr 2 O 3 , and 0.5-1.0 parts by weight of Co 3 O 4 based on 100 parts by weight of these main components, and then wetted with, for example, an attritor, a ball mill, or the like. The process is mixed for at least 6 hours, preferably 20-24 hours. As the raw material powder, other oxides or compounds which become oxides by sintering may be used instead of Fe 2 O 3 .

그 다음, 혼합된 슬러리(Slurry)를 150-200 ℃에서 12시간 이상, 바람직하게는 12-15 시간 동안 건조 후 해쇄시킨다. 해쇄 공정은 통상의 방법에 따른다.The mixed slurry is then disintegrated after drying at 150-200 ° C. for at least 12 hours, preferably 12-15 hours. The disintegration process follows a conventional method.

그 다음, 해쇄된 분말을 800-850℃ 온도 범위에서 3-5 시간 동안 하소시킨다. 하소는 대기 중에서 실시한다. 하소 온도가 위 범위에 속하지 않으면 페라이트의 결정 구조가 온전히 형성되지 않아 투과율 및 투자손실 특성이 달라질 수 있다.The pulverized powder is then calcined for 3-5 hours in the 800-850 ° C. temperature range. Calcination is carried out in air. If the calcination temperature is not in the above range, the crystal structure of the ferrite may not be formed completely, and thus the transmittance and investment loss characteristics may be changed.

그 다음, 하소된 분말을 예컨대 볼밀 등에서 20-24 시간 동안 습식 분쇄시킨다. 아트라이터나 볼밀, 또는 제트밀 등에 의해 습식 분쇄시켜 예컨대, 0.8 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.1-0.4 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1-0.2 ㎛로 분쇄시킨다. 분쇄 공정을 통해 입자 정도의 조정, 네킹(necking)의 제거 및 첨가제의 분산성 향상이 달성될 수 있다.The calcined powder is then wet ground for 20-24 hours, such as in a ball mill. Wet grinding by an attritor, ball mill, jet mill or the like is, for example, grinding to 0.8 m or less, preferably 0.1 to 0.4 m, more preferably 0.1 to 0.2 m. Through the grinding process, adjustment of the particle level, removal of necking and improvement of dispersibility of the additive can be achieved.

그 다음, 분쇄된 슬러리를 150-200 ℃에서 12-15시간 동안 건조 및 해쇄시킨다.The milled slurry is then dried and crushed at 150-200 ° C. for 12-15 hours.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention. Such variations and modifications are intended to be within the scope of the appended claims.

실시예Example

실시예 1-5 및 비교예 1-2Example 1-5 and Comparative Example 1-2

본 발명의 페라이트의 주성분인 Fe2O3 (DAE SANG), NiO (IN CO), ZnO (DAE JUNG) 및 CuO (JUNSEI)를 각각 하기 표 1과 같이 칭량하고, 이들의 함량의 총합인 100 중량부에 대해 첨가 성분인 Bi2O3 (JUNSEI), Cr2O3 (JUNSEI) 및 Co3O4 (JUNSEI)을 또한 각각 하기 표 1과 같이 칭량한 후, 증류수를 사용하여 습식 볼밀에서 8시간 혼합하였다.Fe 2 O 3 (DAE SANG), NiO (IN CO), ZnO (DAE JUNG), and CuO (JUNSEI), which are the main components of the ferrite of the present invention, were weighed as shown in Table 1 below, and the total weight of these contents was 100 weights. For the parts, Bi 2 O 3 (JUNSEI), Cr 2 O 3 (JUNSEI) and Co 3 O 4 (JUNSEI), which are additive components, were also weighed as shown in Table 1, respectively, and then 8 hours in a wet ball mill using distilled water. Mixed.

혼합이 완료된 후 150℃에서 수분이 완전히 제거될 때까지 건조시켰다.After mixing was complete, the mixture was dried at 150 ° C. until water was completely removed.

건조가 완료된 후 840℃에서 3시간 하소시켜 스피넬 결정상을 생성시켰다. After the drying was completed, it was calcined at 840 ° C. for 3 hours to produce a spinel crystal phase.

하소된 분말을 증류수를 사용하여 습식 볼밀에서 20시간 분쇄시켰다.The calcined powder was ground in a wet ball mill for 20 hours using distilled water.

분쇄가 완료된 후 다시 150℃에서 수분을 완전히 제거시켜 분말을 제조하였다.After the pulverization was completed, the water was completely removed again at 150 ° C. to prepare a powder.

구분division 주성분 (몰%)Main ingredient (mol%) 첨가성분 (중량부)Additional ingredients (parts by weight) Fe2O3 Fe 2 O 3 NiONiO ZnOZnO CuOCuO Bi2O3 Bi 2 O 3 Cr2O3 Cr 2 O 3 Co3O4 Co 3 O 4 실시예1Example 1 4848 1818 2727 77 0.30.3 0.30.3 0.70.7 실시예2Example 2 4848 2424 2121 77 0.30.3 0.30.3 0.70.7 실시예3Example 3 4848 2828 1717 77 0.30.3 0.30.3 0.70.7 실시예4Example 4 4848 1818 2727 77 0.30.3 0.30.3 0.50.5 실시예5Example 5 4848 1818 2727 77 0.30.3 0.30.3 1.01.0 비교예1Comparative Example 1 4848 1515 3030 77 0.30.3 0.30.3 0.70.7 비교예2Comparative Example 2 4848 1515 3030 77 0.30.3 0.30.3 --

시험예Test Example

1. 투자율 및 투자손실 측정1. Measurement of Permeability and Loss

실시예 1-5 및 비교예 1-2에서 각각 제조된 분말의 자기적 특성을 측정하기 위해서 PVA를 분말의 100 중량부를 기준으로 약3 중량부 첨가하여 조립하였다. 조립된 분말을 외경 18mm, 내경 6mm, 높이 3mm의 토로이덜 형태의 소결체로 제조한 후 그 투자율(μ)과 투자 손실(Tanδ)을 측정하였다.In order to measure the magnetic properties of the powders prepared in Examples 1-5 and Comparative Examples 1-2, PVA was added by adding about 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the powder. The granulated powder was manufactured into a toroidal sintered body having an outer diameter of 18 mm, an inner diameter of 6 mm, and a height of 3 mm, and then the permeability (μ) and the investment loss (Tanδ) were measured.

투자율(μ)과 투자손실(Tanδ)은 임피던스 애널라이저를 사용하여 측정하였다. 소결체 밀도는 겉보기 밀도로 나타냈다.Permeability (μ) and permeability loss (Tanδ) were measured using an impedance analyzer. The sintered compact density was shown by the apparent density.

그 결과를 정리하면 다음 표 2 및 도 1-4와 같다. 참고로, 도 1 및 2는 실시예 1-3의 투자율과 투자손실을 도시한 것이고, 도 3 및 4는 실시예 4, 1 및 5의 투자율과 투자손실을 도시한 것이다.The results are summarized in Table 2 and FIGS. 1-4. For reference, FIGS. 1 and 2 show the permeability and the investment loss of Examples 1-3, and FIGS. 3 and 4 illustrate the permeability and the investment loss of Examples 4, 1 and 5. FIG.

구분division 투자율(μ)
(13.56MHz)
Permeability (μ)
(13.56 MHz)
투자손실(Tanδ)
(13.56MHz)
Loss of investment (Tanδ)
(13.56 MHz)
밀도(g/cm3)Density (g / cm 3 )
실시예1Example 1 135135 0.020.02 5.215.21 실시예2Example 2 9090 0.020.02 5.235.23 실시예3Example 3 5252 0.020.02 5.205.20 실시예4Example 4 270270 0.10.1 5.245.24 실시예5Example 5 4848 0.010.01 5.235.23 비교예1Comparative Example 1 320320 0.80.8 5.215.21 비교예2Comparative Example 2 450450 1.71.7 5.205.20

표 2와 같이, 본원의 페라이트는 종래의 페라이트에 비해 전체적으로 투자 손실이 현저히 낮고, 투자 손실이 이와 같이 유지되는 범위 내에서 투자율도 높음을 확인할 수 있었다. 실시예들 중에서는 NiO 및 ZnO의 몰 비가 2:3인 실시예 1이 가장 우수한 투자율을 나타냄을 알 수 있었다.As shown in Table 2, the ferrite of the present application was significantly lower than the conventional ferrite, the investment loss as a whole, it was confirmed that the permeability is also high within the range that the investment loss is maintained in this way. Among the examples, it can be seen that Example 1 having a molar ratio of NiO and ZnO of 2: 3 shows the best permeability.

또한, Co3O4의 함량이 본원의 범위 내에서 증가할수록 투자 손실이 현저히 떨어지는 바, 투자 손실을 현저히 줄일 필요가 있을 때에는 Co3O4를 보다 많이 혼합하는 것이 바람직함이 확인되었다.
In addition, as the content of Co 3 O 4 increases within the scope of the present application, the investment loss is significantly lowered, and when it is necessary to significantly reduce the investment loss, it was confirmed that it is preferable to mix more Co 3 O 4 .

2. 인식거리 측정2. Measurement of recognition distance

본 발명에 따른 페라이트가 안테나의 인식거리를 연장시키는지를 확인해 보기 위해 도 6과 같은 구조의 안테나에 투자율이 50인 페라이트와 투자율이 100인 페라이트를 넣어 다음과 같이 인식거리를 측정하였다. 본 발명에 따른 페라이트는 도 5와 같이, 낮은 주파수에서부터 높은 주파수에 이르기까지 우수한 인식 거리를 나타냄이 확인되었다.In order to check whether the ferrite according to the present invention extends the recognition distance of the antenna, the recognition distance was measured as follows by inserting a ferrite having a permeability of 50 and a ferrite having a permeability of 100 to an antenna having a structure as shown in FIG. 6. As shown in FIG. 5, the ferrite according to the present invention was found to exhibit an excellent recognition distance from a low frequency to a high frequency.

- 수동 시험(Passive Test, 도 7)Passive Test (FIG. 7)

수동 시험시 안테나 공진주파수가 사용하는 주파수대역으로 공진이 되어 있는지 확인 후 인식거리 시험 실시한다.In the manual test, the antenna resonant frequency is checked for resonance in the frequency band used, and then the recognition distance test is performed.

- 리딩 테스트(Reading Test, 도 8)Reading test (Fig. 8)

인식거리 시험은 Low, Standard, High로 시행하여 이 3위치에서의 인식거리를 측정한다.
Recognition distance test is conducted with Low, Standard, and High to measure the recognition distance at these three positions.

Claims (8)

주성분으로 Fe를 Fe2O3 환산으로 47-48몰%, Ni를 NiO 환산으로 18-28 몰%, Zn을 ZnO 환산으로 17-27 몰% 및 Cu를 CuO 환산으로 7-8 몰% 포함하고,
상기 주성분 100 중량부에 대하여 첨가제로 Bi를 Bi2O3 환산으로 0.3-0.5 중량부, Cr을 Cr2O3 환산으로 0.3-1 중량부 및 Co를 Co3O4 환산으로 0.5-1 중량부 포함하는 NiZnCu 페라이트.
Main components include 47-48 mol% of Fe in terms of Fe 2 O 3 , 18-28 mol% of Ni in terms of NiO, 17-27 mol% of Zn in terms of ZnO, and 7-8 mol% of Cu in terms of CuO. ,
0.3-0.5 parts by weight of Bi in terms of Bi 2 O 3 , 0.3-1 parts by weight of Cr in terms of Cr 2 O 3 , and 0.5-1 parts by weight of Co in terms of Co 3 O 4 with respect to 100 parts by weight of the main component. NiZnCu ferrite containing.
청구항 1에 있어서, NiO와 ZnO의 비율은 18 : 27 몰%(단위포함)인 NiZnCu 페라이트.
The NiZnCu ferrite according to claim 1, wherein the ratio of NiO and ZnO is 18:27 mol% (including units).
청구항 1에 있어서, Cr이 Cr2O3 환산으로 0.3-0.5중량부 포함되는 NiZnCu 페라이트.
The NiZnCu ferrite according to claim 1, wherein Cr is contained in an amount of 0.3-0.5 parts by weight in terms of Cr 2 O 3 .
청구항 1에 있어서, Co가 Co3O4 환산으로 0.8-1중량부 포함되는 NiZnCu 페라이트.
The NiZnCu ferrite according to claim 1, wherein Co is contained in an amount of 0.8-1 parts by weight in terms of Co 3 O 4 .
Fe가 Fe2O3 환산으로 47-48몰%, Ni가 NiO 환산으로 18-28 몰%, 쿠가 ZnO 환산으로 17-27 몰% 및 Cu가 CuO 환산으로 7-8 몰% 포함된 주성분 100 중량부에 Bi가 Bi2O3 환산으로 0.3-0.5 중량부, Cr이 Cr2O3 환산으로 0.3-1 중량부 및 Co가 Co3O4 환산으로 0.5-1 중량부 포함된 첨가제를 습식 혼합하는 제1공정;
제1공정에서 제조된 슬러리를 건조 및 해쇄시키는 제2공정; 및
해쇄된 분말을 800-850 ℃에서 3-5시간 동안 하소시키는 제3공정을 포함하는 청구항 1의 페라이트의 제조방법.
100 main component containing Fe 47-48 mol% in terms of Fe 2 O 3 , Ni 18-28 mol% in terms of NiO, 17-27 mol% in terms of CuZa ZnO and 7-8 mol% in terms of CuO Wet mixed additives containing 0.3 to 0.5 parts by weight of Bi in terms of Bi 2 O 3 , 0.3-1 parts by weight of Cr in terms of Cr 2 O 3 , and 0.5-1 parts by weight of Co in terms of Co 3 O 4. 1st process which makes;
A second step of drying and pulverizing the slurry prepared in the first step; And
Method for producing a ferrite of claim 1 comprising the third step of calcining the pulverized powder at 800-850 ℃ for 3-5 hours.
청구항 5에 있어서, 제2공정의 건조는 150-200 ℃에서 12-15시간 동안 이루어지는 것인 페라이트의 제조방법.
The method of claim 5, wherein the drying of the second process is performed at 150-200 ° C. for 12-15 hours.
청구항 5에 있어서, 하소된 분말을 습식 분쇄하는 제4공정을 추가로 포함하는 페라이트의 제조방법.
The method of claim 5, further comprising a fourth step of wet milling the calcined powder.
청구항 7에 있어서, 분쇄된 슬러리를 150-200 ℃에서 12-15시간 동안 건조 및 해쇄하는 제5공정을 추가로 포함하는 페라이트의 제조방법.
The method of claim 7, further comprising a fifth step of drying and pulverizing the ground slurry at 150-200 ° C. for 12-15 hours.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140101960A (en) * 2013-02-13 2014-08-21 주식회사 이엠따블유 NiZnCu FERRITE AND PREPARATION METHOD THEREOF
WO2017065547A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 주식회사 이엠따블유 Ferrite sheet, method for producing same, and complex antenna module comprising same
CN113735573A (en) * 2021-08-27 2021-12-03 西安交通大学 Low-loss NiCuZn soft magnetic ferrite material for NFC and preparation method and application thereof

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