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1、應(yīng)用于功能材料領(lǐng)域的金屬陶瓷,對(duì)組分和顯微結(jié)構(gòu)的要求不同于結(jié)構(gòu)材料。金屬陶瓷磁性材料集鐵磁金屬相優(yōu)異的磁性能和陶瓷相的高電阻率于一身,是很好的軟磁材料,可以滿足微波介質(zhì)的要求,即高電阻率、高磁導(dǎo)率、高飽和磁化強(qiáng)度、適當(dāng)?shù)母飨虍愋詧?chǎng)。由于要求具有高的電阻率,金屬顆粒必須被電絕緣的陶瓷基體所隔絕,對(duì)制備技術(shù)提出了新的要求。 以Fe-Al2O3為研究對(duì)象,本文提出了一種選擇性還原方法制備高電阻率塊體金屬陶瓷。這種方法的思路是:首先制備
2、致密的Fe-Al-O單相固溶體,然后對(duì)其在還原性氣氛下進(jìn)行熱處理,熱力學(xué)不穩(wěn)定的鐵元素被還原,析出為單質(zhì)鐵顆粒,并分散于Al2O3基體中。 利用XRD、TEM研究了室溫普通高能球磨、冷凍球磨、溶膠-凝膠法所制備粉體以及燒結(jié)體的物相及微觀組織。單相固溶體可以在粉體制備過(guò)程,也可以在燒結(jié)過(guò)程中形成。Fe2O3與γ-Al2O3在室溫球磨時(shí)很難形成固溶體,而球磨Fe2O3與α-Al2O3及溶膠-凝膠法可以得到固溶體。利用冷凍球磨可以高效
3、得由Fe、Al2O3混合粉末制備單相固溶體。使用單相固溶體粉體的意義在于,由于不需要燒結(jié)時(shí)形成固溶體,可以降低燒結(jié)溫度、采用快速燒結(jié),從而減小燒結(jié)體的晶粒度。 對(duì)致密單相固溶體進(jìn)行了選擇性還原,利用XRD、TEM、XPS研究了還原氣氛、溫度、時(shí)間等工藝參數(shù),以及均勻化預(yù)處理對(duì)還原產(chǎn)物的物相和微觀組織的影響。使用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)測(cè)試了不同還原條件下試樣的矯頑力、飽和磁化強(qiáng)度等磁性能參數(shù),并對(duì)選擇性還原機(jī)理進(jìn)行了初步探討。
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