[发明专利]一种NFC用低损耗NiCuZn软磁铁氧体材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种NFC用低损耗NiCuZn软磁铁氧体材料及其制备方法和应用，本发明NFC用低损耗NiCuZn软磁铁氧体材料，包括主成分和辅助成分，其中，以重量百分比计，主成分包括：Fe₂O₃:64.14wt％～65wt％，ZnO:14.22wt％～24.5wt％，NiO:7.64％～17.34wt％，余量为CuO；辅助成分包括V₂O₅和Co₂O₃，以重量百分比计，V₂O₅的含量为主成分的0.4wt％，Co₂O₃的含量为主成分的0.4wt％～0.8wt％。本发明的材料能在工作频率下稳定工作，其磁导率实部(μ′)为60～150同时虚部(μ″)小于3，满足NFC的使用要求。

技术领域

本发明涉及软磁铁氧体材料技术领域，具体涉及一种NFC用低损耗NiCuZn软磁铁氧体材料及其制备方法和应用。

背景技术

NFC(Near field Communication)作为近年兴起的新型无线通讯技术而广泛的应用到各个手机支付、门禁以及公交卡等方面，其主要应用于13.56MHz下，工作距离10cm。而内置的NFC天线在手机内部的金属环境下会产生一个由电涡流产生的磁场导致信号减弱读卡失败，目前解决这一问题方法是在电路板上加上一层高磁导率低损耗的铁氧体的磁片其可以保证天线的正常工作。对于NFC用的NiCuZn铁氧体要求有尽可能大的磁导率实部和尽可能小的磁导率虚部(损耗)。通常而言磁导率实部增加也会导致磁导率虚部(损耗)的增加，除此之外受晶体生长的影响，低烧结温度下细小的晶粒容易产生大的损耗而高的烧结温度又容易使铁氧体磁片弯曲变形且高的烧结温度耗能较大。因此具有低烧结温度和低损耗特点的NiCuZn软磁铁氧体材料才能更有利于应用于NFC天线模块，与此同时还要考虑到实用性，原材料是否有害也仍然是重中之重。

CN 104496451 A公开了一种有高磁导率、低磁损耗的NiCuZn系铁氧体材料及其制备方法，原料由主成分和副成分组成，所述主成分由Fe₂O₃、ZnO、CuO和NiO组成，其中Fe₂O₃、ZnO、CuO占所述主成分的摩尔百分比分别为48.5-50.0mol％、20-25mol％、10-12mol％，余量为NiO；所述添加剂包括所述主成分0.6-1.0wt％的Co₂O₃以及所述主成分0.1-0.5wt％的LiF。该发明磁导率实部均大于200，然而其虚部均大于3且不能得到进一步的优化。

2012年电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室吴小虎等人在“磁性材料及器件”发表的《Bi取代NiCuZn铁氧体的显微结构和电磁性能》一文中提出，按主配方Ni_0.24Cu_0.21Zn_0.55Fe₂O₄，掺入3wt％Bi₂O₃，于900℃烧结3h后得到样品在13.56MHz频率下μ′(磁导率实部)为170左右时，磁导率虚部很高，为40左右。

上述公开的专利以及文献中，虽然其磁导率较高且烧结温度低，但是由于以上研究中样品的损耗太大均不能完全满足NFC对软磁材料的要求。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种NFC用低损耗NiCuZn软磁铁氧体材料及其制备方法和应用，本发明的材料能在工作频率下稳定工作，其磁导率实部(μ′)为60～150同时虚部(μ″)小于3，满足NFC的使用要求。

本发明采用的技术方案如下：