一种新型NFC磁片浆料及其制备方法.pdf

本发明公开了一种新型NFC磁片浆料及其制备方法。它由铁氧体粉末和水性体系组成，所述的水性体系中含有水、表面处理剂、粘接剂和消泡剂；并由以下步骤制备得到：(1)将表面处理剂、铁氧体粉末和水放入球磨罐中，进行一次球磨；(2)在一次球磨后，加入消泡剂和粘接剂，进行二次球磨；(3)在二次球磨后取出浆料，进行真空脱泡，得到NFC磁片用浆料。本发明的有益效果是：不仅符合环保的要求，同时还可降低制备成本；可以有效提高浆料体系中铁氧体粉末含量，从而降低水含量，不仅可以提高水挥发效率，还可以提高铁氧体生片磁粉含量，提高磁片磁性能；可以有效解决铁氧体粉末在水基浆料中的沉降问题，从而提高采用水基浆料后产品烧结的良品率。

1.  一种新型NFC磁片浆料，其特征是，由铁氧体粉末和水性体系组成，所述的水性体系中含有水、表面处理剂、粘接剂和消泡剂。

2.  根据权利要求1所述的一种新型NFC磁片浆料，其特征是，所述的水性体系还包括助剂。

3.  根据权利要求1或2所述的一种新型NFC磁片浆料，其特征是，所述的表面处理剂为钛酸酯或硅烷偶联剂。

4.  根据权利要求1或2所述的一种新型NFC磁片浆料，其特征是，所述的粘接剂为水性聚氨酯类高分子。

5.  一种如权利要求1或2所述的新型NFC磁片浆料的制备方法，其特征是，由以下步骤制备得到：
(1)将表面处理剂、铁氧体粉末和水放入球磨罐中，进行一次球磨；
(2)在一次球磨后，加入消泡剂和粘接剂，进行二次球磨；
(3)在二次球磨后取出浆料，进行真空脱泡，得到NFC磁片用浆料。

6.  根据权利要求5所述的新型NFC磁片浆料的制备方法，其特征是，在步骤(1)中，在球磨罐中加入氧化锆球进行一次球磨，球磨转速为150-250rpm，球磨时间为1.5-2.5h。

7.  根据权利要求5所述的新型NFC磁片浆料的制备方法，其特征是，在步骤(2)中，加入消泡剂和粘接剂的同时，选择性的加入助剂。

8.  根据权利要求5或7所述的新型NFC磁片浆料的制备方法，其特征是，在步骤(2)中，二次球磨时，球磨转速为230-280rpm，球磨时间为3.5-5h。

9.  根据权利要求6所述的新型NFC磁片浆料的制备方法，其特征是，在步骤(3)中，在二次球磨后取出，过滤氧化锆球，进行真空脱泡，脱泡时间为3h。

一种新型NFC磁片浆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及发动机机舱相关技术领域，尤其是指一种新型NFC磁片浆料及其制备方法。
背景技术
现有技术中NFC(Near Field Communication，近场通讯)磁片工艺有挤出成型、压制成型和流延成型。但挤出成型工艺采用浆料磁粉含量低，磁片烧结后密度相对较低，磁性能较差；而压制成型工艺，无法制备厚度0.1mm以下的薄磁片。
流延成型工艺是目前NFC薄磁片最常用的工艺。现有流延浆料主要由铁氧体粉末和有机体系组成，然后用浆料制备出厚度小于0.1mm的铁氧体生片，烧结后就得到了性能优异的铁氧体磁片。
现有流延成型工艺生产多采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作粘合剂，酒精和二甲苯作有机溶剂。而二甲苯作为甲苯类有机物是毒性较强的有机溶剂，在流延时的大量排放会严重污染环境，恶化工作条件并损害人体健康。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种降低制备成本且环保的新型NFC磁片浆料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种新型NFC磁片浆料，由铁氧体粉末和水性体系组成，所述的水性体系中含有水、表面处理剂、粘接剂和消泡剂。
本发明为解决上述存在的技术问题，采用水基流延成型工艺。水基流延成型以水代替有机溶剂，以水作为有机溶剂，不仅符合环保的要求，同时还可降低制备成本。
作为优选，所述的水性体系还包括助剂。
作为优选，所述的表面处理剂为钛酸酯或硅烷偶联剂。
作为优选，所述的粘接剂为水性聚氨酯类高分子。本发明采用水性聚氨酯类高分子作为水性粘接剂，可以有效提高浆料体系中铁氧体粉末含量，从而降低水含量，不仅可以提高水挥发效率，还可以提高铁氧体生片磁粉含量，提高磁片磁性能。另外铁氧体磁片一般厚度在0.1mm以下，比较适宜采用。
此外，本发明还提供了上述新型NFC磁片浆料的制备方法，由以下步骤制备得到：
(1)将表面处理剂、铁氧体粉末和水放入球磨罐中，进行一次球磨；
(2)在一次球磨后，加入消泡剂和粘接剂，进行二次球磨；
(3)在二次球磨后取出浆料，进行真空脱泡，得到NFC磁片用浆料。
由于，铁氧体粉末和粘接剂的极性不同，如果未对其进行有效表面处理，铁氧体粉末和粘接剂之间无法均匀混合，使得铁氧体粉末容易在浆料中发生沉降。因此，本发明人认为，在铁氧体粉末和粘接剂混合之前，应当先对铁氧体粉末进行表面处理。浆料通过上述制备方法优化了浆料配方组分的添加顺序，可以有效解决铁氧体粉末在水基浆料中的沉降问题，从而提高采用水基浆料后产品烧结的良品率。
作为优选，在步骤(1)中，在球磨罐中加入氧化锆球进行一次球磨，球磨转速为150-250rpm，球磨时间为1.5-2.5h。
作为优选，在步骤(2)中，加入消泡剂和粘接剂的同时，选择性的加入助剂。
作为优选，在步骤(2)中，二次球磨时，球磨转速为230-280rpm，球磨时间为3.5-5h。
作为优选，在步骤(3)中，在二次球磨后取出，过滤氧化锆球，进行真空脱泡，脱泡时间为3h。
本发明的有益效果是：采用水基流延成型工艺，以水代替有机溶剂，不仅符合环保的要求，同时还可降低制备成本；采用水性聚氨酯作为水性粘接剂，可以有效提高浆料体系中铁氧体粉末含量，从而降低水含量，不仅可以提高水挥发效率，还可以提高铁氧体生片磁粉含量，提高磁片磁性能；优化了浆料配方组分的添加顺序，可以有效解决铁氧体粉末在水基浆料中的沉降问题，从而提高采用水基浆料后产品烧结的良品率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1：
称取原料：镍铜锌铁氧体粉末(颗粒平均粒度为0.8微米)，800g；表面处理剂为钛酸酯，10g；水为300g；粘接剂为固含量为30％的水性聚氨酯，330g；消泡剂为1g；
将钛酸酯、铁氧体粉末和水加入球磨罐中，加入氧化锆球进行一次球磨，转速150rpm，球磨时间为2h；
再加入粘接剂和消泡剂，进行二次球磨，球磨转速为230rpm，球磨时间为4h；
将二次球磨后的浆料取出，过滤氧化锆球，进行真空脱泡；脱泡时间为3h，得到NFC磁片用浆料L1。
实施例2：
称取原料：镍锌铁氧体粉末(平均粒度为0.9微米)，800g；表面处理剂：硅烷，8g；水为350g；粘接剂：固含量为50％的水性聚氨酯，190g；消泡剂为0.9g；
将硅烷、铁氧体粉末和水加入球磨罐中，加入氧化锆球进行一次球磨，转速200rpm，球磨时间为2.5h；
再加入粘接剂和消泡剂，进行二次球磨，球磨转速为250rpm，球磨时间为5h；
将二次球磨后的浆料取出，过滤氧化锆球，进行真空脱泡；脱泡时间为3h，得到NFC磁片用浆料L2。
实施例3：
称取原料：镍铜锌铁氧体粉末(平均粒度为0.8微米)，800g；表面处理剂：硅烷，8g；水为320g；粘接剂：固含量为40％的水性聚氨酯，240g；消泡剂为0.9g；流平剂为1.2g；
将硅烷、铁氧体粉末和水加入球磨罐中，加入氧化锆球进行一次球磨，转速250rpm，球磨时间为1.5h；
再加入粘接剂和消泡剂，同时加入流平剂，进行二次球磨，球磨转速为280rpm，球磨时间为3.5h；
将二次球磨后的浆料取出，过滤氧化锆球，进行真空脱泡；脱泡时间为 3h，得到NFC磁片用浆料L3。
分别用L1、L2、L3浆料进行流延制备铁氧体生片，厚度为0.08mm，宽度为130mm，干燥温度为85℃，基带为硅烷处理过的PET膜。然后将铁氧体生片脱离PET膜，裁剪成尺寸为120x120x0.08mm的生片，进行方格柔化处理，然后进行烧结制备。烧结后磁片的磁性能和良品率跟现有的有机体系相比并无差距。