高性能鎳鋅系鐵氧體的制備和性能研究.pdf

1、立方晶系尖晶石型鐵氧體是一種重要的軟磁材料和電氣產(chǎn)品。進(jìn)一步提高高頻條件下大功率軟磁鐵氧體的性能，是目前我國(guó)發(fā)展高端軟磁鐵氧體產(chǎn)品的方向，本文在Ni-Zn鐵氧體的基礎(chǔ)上采用陶瓷燒結(jié)工藝，通過(guò)研究Ni2+、Zn2+離子比例變化對(duì)Ni-Zn鐵氧體磁性能的影響、Cu2+、Mn4+、CO3+單一替代和復(fù)合摻雜等研究，探索工業(yè)化生產(chǎn)的工藝和提高材料性能的途徑。得到以下結(jié)論： 1.通過(guò)對(duì)Ni0.5Zn0.5Fe2O4的制備和性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)隨

2、著預(yù)燒和燒結(jié)溫度的變化，晶格常數(shù)、晶粒尺寸、飽和磁化強(qiáng)度，矯頑力有較明顯變化，從而根據(jù)工藝條件調(diào)節(jié)確定配方鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度。預(yù)燒溫度850℃，燒結(jié)溫度1300℃起始磁導(dǎo)率750。 2.(Ni0.38Zn0.62)Fe2O4配方850℃預(yù)燒，1070℃燒結(jié)時(shí)Ms值最大87emu/g，研究得出隨著Ni離子的增加飽和磁化強(qiáng)度先增后減，其原因在于Ni離子在B位的數(shù)目調(diào)節(jié)了鐵氧體的分子磁矩，并為接下來(lái)得到高起始磁導(dǎo)率確定了主配方：(N

3、i0.38Zn0.62)Fe2O4。起始磁導(dǎo)率為667，功耗853kW/m33.(Cu0.15Ni0.23Zn0.62)Fe2O4研究發(fā)現(xiàn)Cu離子的加入由于其在較低溫度下的液相反應(yīng)極大的降低了鐵氧體工藝溫度為750℃。同時(shí)由于其具有較高的電導(dǎo)率，所以極大的增加了鐵氧體的功率損耗。1050℃下，起始磁導(dǎo)率843，功耗1240kW/m34.在750℃預(yù)燒(Ni0.222Mn0.008Cu0.15Zn0.62)Fe204燒結(jié)溫度1130℃時(shí)，

4、由于Mn具有較為復(fù)雜的價(jià)態(tài)化學(xué)性導(dǎo)致Mn的離子半徑的不穩(wěn)定性，從而改變Mn的離子占位，所引起的分子磁矩的巨大變化使得摻Mn鐵氧體的磁電性能和工藝條件發(fā)生很大變化最后確定配方(Ni0.21Mn0.008Cu0.15Zn0.62)Fe2O4，起始磁導(dǎo)率717，功耗662kW/m35.在750℃預(yù)燒(Co0.01Ni0.21Mn0.008Cu0.15Zn0.62)Fe2O4燒結(jié)溫度1250℃時(shí)，由于Co具有較強(qiáng)的磁各向異性和對(duì)鐵氧體晶粒生長(zhǎng)的