專利名稱：高密度鐵氧體基元和用于制造該基元的鐵氧體珠粒組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高密度鐵氧體基元和用于制造該基元的鐵氧體珠粒組合物以及涉及制備鐵氧體珠粒組合物的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及可用作電氣和電子裝置的組件的高密度鐵氧體基元和用于通過壓塑方法制備鐵氧體基元的鐵氧體珠粒組合物以及制備該鐵氧體珠粒組合物的方法。
眾所周知的是，各種類型的鐵氧體一般廣泛地用作制備鐵氧體基元的材料，該鐵氧體基元可用作各種電子裝置如電絕緣元件等的結(jié)構(gòu)或功能部分，通過利用它們的高耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、機械強度、電絕緣性能、磁性能等的高性能。
此類鐵氧體基元在大多數(shù)情況下是由包括例如鐵氧體材料和粘結(jié)劑化合物的細(xì)顆粒的鐵氧體粉末型組合物的干法壓塑過程得到壓塑體，然后進行燒結(jié)熱處理而最終制得。也就是說，鐵氧體顆粒與粘結(jié)劑化合物和水摻混得到含水的料漿，后者在噴霧干燥器中進行噴霧干燥得到適合于干法壓塑的鐵氧體珠粒組合物。此外，該鐵氧體組合物可通過反復(fù)干燥和振蕩式擠出以使鐵氧體顆粒和粘結(jié)劑化合物的含水溶液的混合物?；苽洹?br> 為了令人滿意地用于壓塑加工中，鐵氧體珠粒組合物需要具有良好的流動性以確?？焖俸屯耆畛浣饘倌Ｇ粊磉M行壓塑以及從鐵氧體基元的質(zhì)量和壓塑過程的生產(chǎn)率考慮該珠粒在壓制下有良好的崩解能力。在日本專利申請公開5-159918和日本專利公告7-17460中建議了有良好流動性和顯示出良好的珠粒崩解能力的陶瓷珠粒組合物的制備方法，其中用于制備陶瓷珠粒的含水料漿與分散劑混合。此外，在日本專利申請公開3-31660和日本專利公開10-59776中提出了一些建議，其中通過采取降低粘結(jié)劑化合物的偏析的措施來制備陶瓷珠粒組合物。日本專利申請公開10-29871公開了一種用于制造具有優(yōu)異機械性能的燒結(jié)陶瓷體的、在壓塑過程中有良好模塑性的陶瓷珠粒組合物，其中陶瓷顆粒在含水料漿中與包括聚乙烯醇、聚乙二醇和多羥基醇的高級脂肪酸酯如硬脂酸脫水山梨醇酯等的三種類型的粘結(jié)劑化合物的混合物進行摻混。
雖然當(dāng)由含水料漿的噴霧干燥造粒方法制備陶瓷珠粒組合物時在一定程度上有效，但是當(dāng)振蕩擠出造粒方法用于從陶瓷顆粒的含水料漿制備陶瓷珠粒組合物時，現(xiàn)有技術(shù)的方法不是非常令人滿意。還有，現(xiàn)有技術(shù)的方法具有就以下幾個方面而言的諸多問題從陶瓷珠粒組合物制備的陶瓷基元的密度的不可再現(xiàn)性，壓塑加工體從金屬模具中的脫模能力，因模塑體的所謂回彈現(xiàn)象而在陶瓷基元中形成裂紋以及金屬模具的耐久性，盡管在陶瓷珠粒組合物的流動性和陶瓷珠粒在較低壓制力下的崩解性能上獲得一定程度的改進。
本發(fā)明的主要目的因此是提供陶瓷材料或尤其高均勻性的鐵氧體材料的壓塑高密度基元，后者能夠得到顯示出優(yōu)異電磁性能的燒結(jié)鐵氧體基元，該基元可通過鐵氧體珠粒組合物的壓塑加工來制備，有良好的從金屬模具中脫模的性能且沒有因回彈現(xiàn)象所導(dǎo)致的任何模塑缺陷如裂紋。
本發(fā)明的第二個目的是提供在壓塑過程中顯示出優(yōu)異流動性和壓力傳遞性且適合于壓塑(在壓塑過程中沒有任何麻煩和不會降低金屬模具的壽命)得到壓塑基元的鐵氧體珠粒組合物，以及提供制備該鐵氧體珠粒組合物的方法。
因此，本發(fā)明的制備鐵氧體珠粒組合物的方法包括以下步驟(a)將平均粒徑在0.5-5微米范圍內(nèi)的鐵氧體的顆粒與0.2-10wt％的有機粘結(jié)劑化合物均勻摻混制備鐵氧體粉末混合物；(b)將鐵氧體粉末混合物造粒成平均粒徑在0.05-0.5mm范圍內(nèi)的鐵氧體珠粒；和(c)將鐵氧體顆粒的珠粒與脫水己糖醇例如脫水山梨糖醇和脫水甘露糖醇的高級脂肪酸例如油酸、硬脂酸和棕櫚酸的酯均勻地混合，以在鐵氧體珠粒上形成涂層，高級脂肪酸脫水己糖醇酯的量是在0.1-3wt％范圍內(nèi)，基于由鐵氧體顆粒和有機粘結(jié)劑化合物組成的鐵氧體珠粒的量。
鐵氧體珠粒組合物因此包括(A) 平均粒徑在0.05-0.5mm范圍內(nèi)的鐵氧體珠粒，它是由包括平均粒徑在0.5-5微米范圍內(nèi)的鐵氧體顆粒和含量相當(dāng)于鐵氧體顆粒的0.2-10wt％的有機粘結(jié)劑化合物的鐵氧體粉末混合物進行凝集所形成的；和(B) 在鐵氧體珠粒上形成涂層的高級脂肪酸脫水己糖醇酯，高級脂肪酸脫水己糖醇酯的量是相當(dāng)于鐵氧體珠粒的0.1-3wt％范圍內(nèi)。
作為本發(fā)明的主要目的的高密度鐵氧體基元能夠容易地由以上所定義的鐵氧體珠粒組合物在金屬模具中以至少0.5噸/厘米2的壓制力下進行壓塑而獲得。


圖1A和1B各自是顯示了在實施例1-5和對比實施例1-5的一些中制備的壓塑體的密度作為壓塑加工壓力的函數(shù)的曲線圖。
圖2A和2B各自是顯示了在實施例1-5和對比實施例1-5的一些中模塑體從金屬模具中抽出的壓力作為模塑體的密度的函數(shù)的曲線圖。
圖3A和3B各自是顯示了在實施例1-5和對比實施例1-5的一些中從金屬模具中取出的模塑體的膨脹比率作為模塑體的密度的函數(shù)的曲線圖。
圖4A，4B和4C各自是顯示了分別在實施例1，對比實施例1和對比實施例2中在不同模塑壓力下制備的模塑棒形體的密度分布的曲線圖。
圖5A和5B各自是顯示了在實施例6和對比實施例6中，從實施例1-5和對比實施例1-5中制得的鐵氧體珠粒組合物制備的燒結(jié)鐵氧體的密度作為燒結(jié)溫度的函數(shù)的曲線圖。
圖6A和6B各自是顯示了在實施例6和對比實施例6中，從實施例1-5和對比實施例1-5的一些中制得的鐵氧體珠粒組合物制備的燒結(jié)鐵氧體的初始磁通量作為燒結(jié)溫度的函數(shù)的曲線圖。
圖7A和7B各自是顯示了在實施例7和對比實施例7中，從實施例1-5和對比實施例1-5中制得的鐵氧體珠粒組合物制備的燒結(jié)鐵氧體的撓曲強度作為燒結(jié)溫度的函數(shù)的曲線圖。
在制備鐵氧體珠粒的本發(fā)明方法的步驟(a)中，鐵氧體顆粒與有機粘結(jié)劑化合物摻混得到鐵氧體粉末混合物。有機粘結(jié)劑化合物沒有特別的限制并能夠選自通常用于制備陶瓷珠粒的供壓塑用的那些，其中包括聚乙烯醇，聚丙烯酸，纖維素衍生物如甲基纖維素，聚丙烯酰胺等等，其中聚乙烯醇是優(yōu)選的。與鐵氧體粉末摻混的有機粘結(jié)劑化合物的量是0.2-10重量份，或優(yōu)選0.5-8重量份或更優(yōu)選0.7-5重量份/每100重量份的鐵氧體顆粒。
本發(fā)明的方法不受特別限制地適用于任何類型的鐵氧體材料，取決于模塑的鐵氧體基元的預(yù)定特殊用途。如果需要，兩種或多種不同的鐵氧體粉未能夠混合使用。鐵氧體的顆粒應(yīng)該具有0.5-5微米，優(yōu)選0.7-3微米的平均粒徑。
根據(jù)需要還選擇的是，造粒用的鐵氧體粉末混合物與各種有限用量的已知添加劑混合。選擇性使用的添加劑的實例包括分散劑如聚羧酸的鹽類，縮合萘磺酸的鹽類和類似物，增塑劑如甘油，二醇化合物，三醇化合物和類似物，潤滑劑如蠟、硬脂酸、硬脂酸鹽和類似物，有機聚結(jié)劑如聚醚，脲烷改性聚醚，聚丙烯酸，改性聚丙烯酸和類似物以及無機聚結(jié)劑如硫酸鋁，氯化鋁，硝酸鋁和類似物，等等。
鐵氧體粉末與有機粘結(jié)劑化合物的摻混是通過添加水或通過使用單獨制備的水溶液形式的有機粘結(jié)劑化合物來進行。從鐵氧體粉末和已用水潤濕的有機粘結(jié)劑化合物制得的鐵氧體粉末混合物在步驟(b)中由已知的造粒方法如使用噴霧干燥器的噴霧干燥方法和振蕩擠出造粒方法造粒成鐵氧體珠粒。如此制得的鐵氧體珠粒應(yīng)該具有0.05-0.5mm或優(yōu)選0.07-0.3mm的平均粒徑。
在制備鐵氧體珠粒組合物的本發(fā)明方法的步驟(c)中，按以上所述方式制備的鐵氧體珠粒與脫水己糖醇化合物的高級脂肪酸酯按照特定比例進行摻混。以上提及的高級脂肪酸，它可以是飽和或不飽和的，優(yōu)選包括硬脂酸，油酸和棕櫚酸(雖然并不特定的限于它們)，以及在分子中具有12-18個碳原子的脂肪酸(其中包括月桂酸，豆蔻酸，棕櫚酸，硬脂酸和油酸)都能夠使用。脫水己糖醇化合物例如有脫水山梨糖醇，脫水甘露糖醇和脫水半乳糖醇，其中脫水山梨糖醇和脫水甘露糖醇是優(yōu)選的和脫水山梨糖醇是更優(yōu)選的。這里的術(shù)語“脫水己糖醇”是指己糖醇或己糖的糖醇消除水分子所形成的內(nèi)醚化合物?？蛇x擇性的使用兩種或多種不同的高級脂肪酸脫水己糖醇酯的混合物。脫水己糖醇與高級脂肪酸的酯化反應(yīng)是對脫水己糖醇化合物分子中部分或所有的羥基進行的。當(dāng)然也可選擇的是，脫水己糖醇是部分和全部酯化產(chǎn)物的混合物。
與鐵氧體珠粒摻混的脫水己糖醇化合物的高級脂肪酸酯的量是在0.1-3wt％，或優(yōu)選0.2-2wt％或更優(yōu)選0.3-1.5wt％范圍內(nèi)，基于由鐵氧體顆粒和有機粘結(jié)劑化合物組成的鐵氧體珠粒的量。將鐵氧體珠粒與高級脂肪酸脫水己糖醇酯摻混的方法能夠通過以下方法來進行，雖然并不特別地限于這些方法。例如，鐵氧體珠粒與由高級脂肪酸脫水己糖醇酯溶于合適的有機溶劑如醇類、甲苯和類似物中所制備的溶液混合，它們一起在轉(zhuǎn)鼓混合機中進行摻混，隨后干燥。此外，鐵氧體珠粒在合適的流化裝置中保持流化，通過噴霧將該溶液噴涂在珠粒上來進行鐵氧體珠粒的涂敷。還可以使用合適的摻混機器將鐵氧體珠粒和所述脫水已糖醇酯進行干混。
實施本發(fā)明方法的一種優(yōu)選方案如下所述，通過已知的造粒方法，例如使用噴霧干燥器的噴霧造粒法和振蕩擠出造粒法將鐵氧體粉末造粒成平均粒徑為0.1至0.3mm的珠粒。然后，通過上述工序使鐵氧體珠粒和脫水己糖醇化合物的脂肪酸酯化合物摻混，從而在鐵氧體珠粒的至少30％的表面上涂敷一層上述脫水己糖醇酯化合物，當(dāng)然最好是使鐵氧體珠粒的全部表面均涂覆一層上述的脫水己糖醇酯。即使部分形成上述涂層的脫水己糖醇酯化合物滲入所述鐵氧體珠粒的表層也不會產(chǎn)生特別的缺點。
按以上方式制備的鐵氧體珠粒組合物能夠在金屬模具中由壓塑方法成形為模塑的鐵氧體，后者可用作由燒結(jié)形成的電磁材料的前體。在該壓塑方法中的模塑壓力是在0.5-5噸/厘米2或優(yōu)選在1-4噸/厘米2范圍內(nèi)。如此獲得的模塑鐵氧體的密度是(雖然取決于鐵氧體材料的類型和其它因素)在3.0-4.0g/cm2范圍內(nèi)，當(dāng)鐵氧體材料是鎳/銅/鋅基鐵氧體時。該模塑的鐵氧體顯示出良好的從金屬模具中脫出的能力，需要較低的從金屬模具中抽出的壓力。還有，從金屬模具中抽出的模塑體顯示出減少的回彈現(xiàn)象，因此模塑體不存在裂紋、裂溝和其它模塑缺陷，以確保高的電磁性能。這一未曾預(yù)料到的優(yōu)點歸因于脂肪酸脫水己糖醇酯的表面活性，導(dǎo)致鐵氧體珠粒的潤滑性、流動性和壓力傳遞性的改進而確保了對金屬模腔的良好浸潤性能和降低的模塑壓力，進而導(dǎo)致金屬模具的耐久性的延長連同從金屬模具中抽出的壓力的降低以及回彈現(xiàn)象(在從金屬模具中取出模塑體時或多或少不可避免)的減少。
壓塑的鐵氧體可通過在800-1400℃范圍內(nèi)，或優(yōu)選在1000-1300℃范圍內(nèi)的溫度下進行熱處理來燒結(jié)。
在下面，本發(fā)明將通過實施例和對比實施例來詳細(xì)地描述，然而，決不限制本發(fā)明的范圍。
實施例1通過在濕法研磨-混合機中均勻摻混66重量份的具有平均粒徑1微米的鎳/銅/鋅-基鐵氧體顆粒，34重量份的水，1.0重量份作為粘結(jié)劑的聚乙烯醇和0.25重量份作為分散劑的聚羧酸銨鹽來制備料漿化的鐵氧體粉末混合物。該鐵氧體粉末料漿在噴霧干燥器中進行噴霧造粒得到球形顆粒構(gòu)型的平均粒徑為0.125mm的鐵氧體珠粒。
該鐵氧體珠粒然后與用量相當(dāng)于鐵氧體珠粒的1.0wt％的濃度為50wt％的倍半油酸脫水山梨糖醇酯/乙醇溶液混合，然后在轉(zhuǎn)鼓混合機中進行旋轉(zhuǎn)摻混而得到不含任何粗的團聚物的鐵氧體珠粒組合物。
將1.2g一份的鐵氧體珠粒組合物在直徑6.0mm的金屬模具的腔內(nèi)通過施加在0.5-4噸/厘米2范圍內(nèi)變化的壓力進行壓塑，得到?jīng)]有裂紋和其它模塑缺陷的12-14mm長的圓柱形模塑體。模塑體然后在明顯降低的抽出壓力下從金屬模具中脫出。
單獨地，金屬模具的耐久性試驗被用來在金屬模具中在約3噸/厘米2的壓力下使用同樣的鐵氧體珠粒組合物來模塑1.3mm直徑和1.5mm高度的粒料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使用單只金屬模具能夠進行多大1.2百萬次的壓塑且沒有任何明顯的損壞或金屬模具的磨損。
圖1A，2A和3A各自由曲線I分別顯示了在模塑壓力和模塑的鐵氧體的密度之間，在模塑的鐵氧體的密度和從金屬模具中抽出的壓力之間以及在模塑的鐵氧體的密度和模塑體的膨脹比(即回彈程度)之間的關(guān)系。
為了檢查模塑體的密度分布上的變化，從2.0g一份的鐵氧體珠粒組合物分別在0.5、1.0或2.0噸/厘米2的模塑壓力下制備直徑為6mm和長度為20-22mm的棒形模塑體。圖4A顯示了模塑體的密度沿著棒的長度方向分成5個等同部分A、B、C、D和E的分布，分別由對應(yīng)于0.5、1.0和2.0噸/厘米的模塑壓力的曲線I、II和III表示。
實施例2實驗程序基本上與實施例1中相同，只是脫水山梨糖醇酯溶液的量從1.0wt％減少至0.6wt％。
圖2A中由曲線II顯示了在模塑體的密度和從金屬模具中抽出的壓力之間的關(guān)系。顯示了在模塑壓力和模塑體密度之間和在模塑體的密度和膨脹比之間關(guān)系的曲線圖各自非常接近于和基本上分別重疊了實施例1的圖1A和3A中的各自曲線I。
實施例3實驗程序基本上與實施例1中相同，只是脫水山梨糖醇倍半油酸酯溶液被同樣量的50％濃度脫水山梨糖醇單油酸酯/乙醇溶液代替。
在圖1A、2A和3A的每一個中對應(yīng)于曲線I的曲線圖非常接近于和基本上重疊了實施例1的各自曲線I。
實施例4實驗程序基本上與實施例3中相同，只是脫水山梨糖醇酯溶液的量從1.0wt％減少至0.6wt％。
顯示了在模塑壓力和模塑體密度之間和在模塑體的密度和膨脹比之間的關(guān)系的曲線圖各自非常接近于和基本上分別重疊了實施例1的圖1A中的曲線I和圖3A中的曲線I。顯示了在模塑體的密度和抽出壓力之間的關(guān)系的曲線圖非常接近于和基本上重疊了實施例2的圖2A中的曲線II。
對比實施例1
實驗程序與實施例1中基本相同，只是所制備的鐵氧體珠粒原樣進行壓塑成形為模塑的鐵氧體。
圖1A，2A和3A各自由曲線C-I顯示了在模塑壓力和模塑體的密度之間，在模塑體的密度和從金屬模具中抽出的壓力之間以及在模塑體的密度和模塑體的膨脹比(即回彈程度)之間的關(guān)系。類似于圖4A，圖4B顯示了在0.5、1.0或2.0噸/厘米2的各種模塑壓力下制備的模塑體的密度分布，并沿著棒形模塑體的長度方向分成5個部分，分別由曲線I、II和III表示。
這些結(jié)果表明，所制得的鐵氧體珠粒在潤滑性和壓力傳遞性上比較遜色，使得模塑體的密度下降，尤其當(dāng)模塑壓力較低且密度分布的變化大時。還有，模塑體從金屬模具中抽出的壓力明顯高于實施例1且附帶金屬模具的吱吱聲，尤其當(dāng)模塑壓力較高導(dǎo)致產(chǎn)生層狀裂紋。
對比實施例2實驗程序基本上與實施例1中相同，只是濃度50wt％的倍半油酸脫水山梨糖醇酯/乙醇溶液被用量相當(dāng)于鐵氧體珠粒的0.1wt％的硬脂酸鋅的細(xì)干燥粉末所代替。
圖2A由曲線C-II顯示了在模塑體的密度和從金屬模具中抽出的壓力之間的關(guān)系。顯示了在模塑壓力和模塑體密度之間和在模塑體的密度和模塑體的膨脹比(即回彈程度)之間的關(guān)系的曲線圖各自非常接近于和基本上分別重疊了在對比實施例1的圖1A和圖3A的每一個中的曲線C-I。
從以上結(jié)果可理解，硬脂酸鋅的添加可用于改進模塑的鐵氧體的脫模性能而同時降低抽出壓力，但是模塑體仍然遭遇密度下降的問題，且在密度分布中有較大的不均勻性。
按照與實施例1中同樣的方式通過重復(fù)鐵氧體粒料的模塑加工來進行金屬模具的耐久性試驗無法繼續(xù)重復(fù)進行到800千次以上，因為模塑的粒料由于金屬模具的磨損已經(jīng)無法再通過外觀和尺寸的測試，即使金屬模具沒有肉眼觀察到的明顯損壞。
實施例5
通過使用攪拌造粒機(型號TM混合機，由Mitsui Kozan Co.制造)將100重量份的平均粒徑為1微米的鎳/銅/鋅-基鐵氧體粉末和17重量份的6wt％聚乙烯醇水溶液的摻混物造粒成粒狀粉末。在帶式干燥機上干燥后，?；姆勰┰谡袷?造粒離解機(由Nippon Seiki Co.制造)中進行振蕩-擠出造粒過程，隨后在移位器(Shifter)上進行篩選而得到平均粒徑為0.250mm的鐵氧體珠粒。通過使用轉(zhuǎn)鼓混合機將鐵氧體珠粒與用量相當(dāng)于干燥鐵氧體珠粒量的1.0wt％的50wt％濃度倍半油酸脫水山梨糖醇酯/乙醇溶液混合，得到不含團聚物的鐵氧體珠粒組合物。
將1.2克一份的鐵氧體珠粒組合物在金屬模具內(nèi)通過施加0.5-4.0噸/厘米2的壓制力進行壓塑，得到直徑6mm和長度12-14mm的圓柱形模塑體。
圖1B，2B和3B各自由曲線V分別顯示了在模塑壓力和模塑體的密度之間，在模塑體的密度和從金屬模具中抽出的壓力之間以及在模塑體的密度和在從金屬模具中抽出之后模塑體的膨脹比之間的關(guān)系。
對比實施例3實驗程序基本上與實施例5中相同，只是沒有添加倍半油酸脫水山梨糖醇酯的乙醇溶液，從平均粒徑為0.250mm的鐵氧體珠粒直接制備圓柱形模塑體。
圖1B，2B和3B各自由曲線C-III分別顯示了在模塑壓力和模塑體的密度之間，在模塑體的密度和從金屬模具中抽出的壓力之間以及在模塑體的密度和模塑體的膨脹比之間的關(guān)系。
通過與實施例5比較可清楚的看出，倍半油酸脫水山梨糖醇酯的添加可有效地提高模塑體的密度，降低抽出壓力和降低膨脹比，當(dāng)然同時還在從金屬模具中抽出模塑體的過程中抑制了金屬模具發(fā)出吱吱聲和在模塑體中形成層狀裂溝，尤其當(dāng)模塑壓力較高時出現(xiàn)的這些情況。
對比實施例4實驗程序基本上與實施例5中相同，只是倍半油酸脫水山梨糖醇酯的乙醇溶液被用量相當(dāng)于鐵氧體珠粒量的0.1wt％的硬脂酸鋅細(xì)干燥粉末所代替。
顯示了在模塑壓力和模塑體的密度之間的曲線圖非常接近于和基本上重疊了在對比實施例3的圖1B中的曲線C-III。圖2B和3B各自由曲線C-IV分別顯示了在模塑體的密度和從金屬模具中抽出的壓力之間和在模塑體的密度和模塑體的膨脹比之間的關(guān)系。
對比實施例5實驗程序基本上與實施例5中相同，只是圓柱形模塑體的壓塑是通過使用鐵氧體珠粒來進行，該珠粒是通過摻混100重量份鐵氧體粉末，17重量份的6％聚乙烯醇水溶液和1.0重量份的倍半油酸脫水山梨糖醇酯來制備。
顯示了在模塑壓力和模塑體的密度之間的曲線圖非常接近于和基本上重疊了在實施例5的圖1B中的曲線V。圖2B和3B各自由曲線C-V分別顯示了在模塑體的密度和從金屬模具中抽出的壓力之間和在模塑體的密度和模塑體的膨脹比之間的關(guān)系。
實施例6和對比實施例6在實施例1-5和對比實施例1-5中制備的鐵氧體珠粒組合物各自在1.0噸/厘米2的模塑壓力下壓塑成外直徑21mm、內(nèi)直徑12mm和高度7mm的環(huán)形模塑體。
模塑體在1030℃、1050℃、1070℃或1090℃的溫度下在空氣中進行燒結(jié)熱處理2小時，得到線性收縮率約15％的環(huán)形磁芯。
根據(jù)阿基米德方法，這些燒結(jié)的芯樣品進行密度的測量。結(jié)果作為燒結(jié)溫度的函數(shù)以曲線方式示于圖5A和5B中，對于實施例1-5的鐵氧體珠粒組合物分別由曲線I-V表示，和對于對比實施例1-5所使用的鐵氧體珠粒或珠粒組合物分別由曲線C-I至C-V表示。
此外，初始磁通量的測量是通過使用LCR計(型號4274A，由HewlettPackard Co.制造)在100KHz的頻率下對這些樣品進行的。結(jié)果作為燒結(jié)溫度的函數(shù)以曲線方式示于圖6A和6B中，對于實施例1-5和對比實施例1，2，3和5的鐵氧體珠粒組合物分別由曲線I-V，C-I，C-II，C-III和C-V表示。實施例2-4的曲線非常接近于和基本上重疊了實施例1的曲線I。對比實施例4的曲線非常接近于和基本上重疊了對比實施例3的曲線C-III.
實施例7和對比實施例7燒結(jié)鐵氧體的撓曲強度的測量是根據(jù)JIS R 1601中規(guī)定的操作程序?qū)υ嚇觼磉M行，試樣是由實施例1-5和對比實施例1-5中制得的鐵氧體珠粒組合物的壓塑和燒結(jié)獲得的。因此，鐵氧體珠粒組合物中的每一種在1.0噸/厘米2的壓力下壓塑成55m長度、12mm寬度和5mm厚度的模塑體。模塑體在1030℃、1060℃或1090℃下進行燒結(jié)熱處理2小時。測量的結(jié)果作為燒結(jié)溫度的函數(shù)以曲線方式示于圖7A和7B中，對于實施例1-5的珠粒組合物分別由曲線I-V表示和對于對比實施例1-5的珠粒組合物分別由曲線C-I至C-V表示。
權(quán)利要求
1.制備鐵氧體珠粒組合物的方法，包括以下步驟(a)將平均粒徑在0.5-5微米范圍內(nèi)的鐵氧體的顆粒與0.2-10wt％的有機粘結(jié)劑化合物均勻摻混制備鐵氧體粉末混合物；(b)將鐵氧體粉末混合物造粒成平均粒徑在0.05-0.5毫米范圍內(nèi)的鐵氧體珠粒；和(c)將鐵氧體顆粒的珠粒與脫水己糖醇化合物的高級脂肪酸酯均勻地混合，以在鐵氧體珠粒上形成涂層，高級脂肪酸脫水己糖醇酯的量是在0.1-3wt％范圍內(nèi)，基于由鐵氧體顆粒和有機粘結(jié)劑化合物組成的鐵氧體珠粒的量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制備鐵氧體珠粒組合物的方法，其中在步驟(a)中使用的有機粘結(jié)劑化合物選自聚乙烯醇，聚乙酸乙烯酯的部分皂化產(chǎn)物，聚丙烯酸，甲基纖維素和聚丙烯酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的制備鐵氧體珠粒組合物的方法，其中在步驟(a)中使用的有機粘結(jié)劑化合物是聚乙烯醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的制備鐵氧體珠粒組合物的方法，其中在步驟(a)中使用的有機粘結(jié)劑化合物的量是基于鐵氧體顆粒的0.7-5wt％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的制備鐵氧體珠粒組合物的方法，其中鐵氧體顆粒具有0.7-3微米的平均粒徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的制備鐵氧體珠粒組合物的方法，其中在步驟(b)中制備的鐵氧體珠粒具有0.07-3mm的平均粒徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的制備鐵氧體珠粒組合物的方法，其中與脫水己糖醇形成酯的脂肪酸在分子中具有12-18個碳原子。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的制備鐵氧體珠粒組合物的方法，其中與脫水己糖醇形成酯的脂肪酸選自月桂酸，豆蔻酸，棕櫚酸，硬脂酸和油酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的制備鐵氧體珠粒組合物的方法，其中脫水己糖醇選自脫水山梨糖醇，脫水甘露糖醇和脫水半乳糖醇。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的制備鐵氧體珠粒組合物的方法，其中脫水己糖醇是脫水山梨糖醇。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的制備鐵氧體珠粒組合物的方法，其中脫水己糖醇化合物的脂肪酸酯的量是基于鐵氧體珠粒的0.2-2wt％。
12.鐵氧體珠粒組合物，它包括(A)平均粒徑在0.05-0.5mm范圍內(nèi)的鐵氧體珠粒，它是由包括平均粒徑在0.5-5微米范圍內(nèi)的鐵氧體顆粒和含量相當(dāng)于鐵氧體顆粒的0.2-10wt％的有機粘結(jié)劑化合物的鐵氧體粉末混合物進行凝集所形成的；和(B)在鐵氧體珠粒上形成涂層的高級脂肪酸脫水己糖醇酯，高級脂肪酸脫水己糖醇酯的量是相當(dāng)于鐵氧體珠粒的0.1-3wt％范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的鐵氧體珠粒組合物，其鐵氧體珠粒具有0.07-0.3mm的平均粒徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的鐵氧體珠粒組合物，其中鐵氧體顆粒具有0.7-3微米的平均粒徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的鐵氧體珠粒組合物，其中與脫水己糖醇形成酯的脂肪酸選自月桂酸，豆蔻酸，棕櫚酸，硬脂酸和油酸。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的鐵氧體珠粒組合物，其中脫水己糖醇選自脫水山梨糖醇，脫水甘露糖醇和脫水半乳糖醇。
全文摘要
這里公開的是適合于壓塑加工成壓塑鐵氧體的鐵氧體珠粒組合物的制備方法,該壓塑鐵氧體進行燒結(jié)熱處理得到可用作電磁材料的燒結(jié)鐵氧體基元。該方法包括以下步驟:從鐵氧體顆粒和有機粘結(jié)劑化合物形成鐵氧體珠粒;和將鐵氧體珠粒與有限量的脫水已糖醇化合物的高級脂肪酸酯如脫水山梨糖醇單一或倍半油酸酯均勻地混合。本發(fā)明的鐵氧體珠粒組合物不僅理想地表現(xiàn)于壓塑性能如壓塑體的高密度、從金屬模具中的低的抽出壓力和回彈現(xiàn)象的減少,而且表現(xiàn)于燒結(jié)后鐵氧體的性能。
文檔編號C04B35/634GK1250713SQ9912055
公開日2000年4月19日 申請日期1999年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月2日
發(fā)明者原田浩 申請人:Tdk株式會社