Bi取代NiCuZn铁氧体的显微结构和电磁性能

分别用固相反应法制备了Bi取代NiCuZn铁氧体材料和二次球磨掺杂相同含量Bi2O3的NiCuZn铁氧体材料,研究了在900℃低温烧结下Bi取代和Bi掺杂对NiCuZn铁氧体材料的显微结构、电磁性能的影响。结果表明,Bi3+取代NiCuZn铁氧体材料的起始磁导率为152,Bi掺杂NiCuZn铁氧体材料的起始磁导率为148,且Bi取代NiCuZn铁氧体材料的致密性和均匀性优于Bi掺杂铁氧体材料,同时拥有更低的磁心损耗。     

P_2O_5-Co_2O_3-Bi_2O_3掺杂NiCuZn/PZT复合材料的电磁性能

首先用sol-gel法制得Pb_(0.95)Sr_(0.05)(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3(PZT)纳米粉料,然后采用固相反应法制备NiCuZn/PZT铁氧体/陶瓷复合材料,研究了P_2O_5-Co_2O_3-Bi_2O_3组合掺杂对复合材料性能的影响.结果表明,当固定质量分数w(Bi_2O_3)=2.5 %,w(P_2O_5)=0.5 %,适量的Co_2O_3掺杂可同时提高复合材料品质因数Q、起始磁导率和介电常数,并降低材料的介电损耗.当w(Co_2O_3)=0.3%时,材料的综合电磁性能最佳.所制备的材料满足叠层片式电容器和电感器件的性能要求,有望成为用于叠片式滤波器的电感、电容复合双性材料.     

V_2O_5掺杂对低温烧结宽温NiCuZn铁氧体显微结构及性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备低温共烧铁氧体(LTCF)多层片式器件用NiCuZn铁氧体材料,研究了V_2O_5掺杂对材料微观结构、磁导率及其温度特性的影响。结果表明,随V_2O_5掺杂量的增加,样品平均晶粒尺寸增大,材料烧结温度降低,磁导率先增大后降低;宽温NiCuZn铁氧体配方采用0.4wt%的V_2O_5掺杂,可使材料实现低温烧成(烧结温度900℃左右),并具有高磁导率(500左右)、致密的细晶粒显微结构,从而获得满足LTCF多层片式铁氧体器件高、低温应用环境(-55~+85℃)下磁性能要求的低温烧结NiCuZn铁氧体宽温材料。     

组合掺杂对低温烧结NiZn功率铁氧体功耗特性的影响

采用陶瓷工艺制备低温烧结Ni Zn软磁铁氧体材料,研究了掺杂Co_2O_3、Cu O、Bi_2O_3、V_2O_5、Si O_2等对材料烧结温度及主要磁性能如磁导率、功耗等的影响。结果表明,Bi2O3对降低材料烧结温度有益但对功耗改善无益,Si O2对功耗改善有益但效果不明显,而组合添加0.15mol%Co2O3、9.0mol%Cu O、0.40~0.50wt%V2O5不仅可达到大幅度降低材料功率损耗,改善功耗特性,而且可保证材料低温烧结和其它优良磁性能,并获得具有低温烧结(烧结温度900℃左右)、低功耗(功率损耗Pcv≤300k W/m3(20℃,1MHz,30m T))、适于LTCF工艺和片式功率器件应用的Ni Zn功率铁氧体材料。     

用富铁矿(Fe_3O_4)为原料试制MgZn铁氧体天线磁芯

我们曾经以工业纯Fe_2O_3为原料制作过0.5MHz至22MHz的宽频带MgZn铁氧体天线磁芯材料,为了进一步降低材料成本,我们采用四川省地质局中心实验室提供的廉价富铁矿(精选过的Fe_3O_4)代替工业Fe_2O_3,制作MgZn铁氧体天线,获得了几乎相同的性能,为寻求制造铁氧体的原料来源提供了新的途径。     

Bi_2O_3掺杂对NiCuZn铁氧体材料磁性能的影响

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备Ni0.2Cu0.2Zn0.6Fe2O4铁氧体材料。基于低温共烧铁氧体(LTCF)技术的要求,研究了掺杂Bi2O3对NiCuZn铁氧体材料的微结构和电磁性能的影响。结果表明,采用溶胶-凝胶法制备的NiCuZn材料,通过掺杂Bi2O3助烧剂,880℃低温烧结4h,已经生成所要的尖晶石相铁氧体;SEM显示随着Bi2O3的加入,NiCuZn铁氧体晶粒逐渐变大,生长均匀。在磁性能方面,添加3wt%Bi2O3时饱和磁化强度达到了77.03 A·m2/kg。Bi2O3在促进NiCuZn铁氧体烧结的同时,增大了材料的磁导率。     

SnO_2添加对近场通讯用NiCuZn铁氧体材料性能的影响及流延磁片制备

采用固相反应法制备了NiCuZn铁氧体材料,研究了SnO_2添加对NiCuZn铁氧体材料显微结构及磁性能的影响。结果表明,SnO_2添加有利于降低NiCuZn铁氧体的损耗,并改善其高频磁特性;当SnO_2添加量为0.1 wt%时,NiCuZn铁氧体在13.56 MHz下具有最优的综合性能:μ′=172、μ″=4.85、Q=35,其截止频率fr为43.4 MHz。基于优化的添加剂含量,采用流延工艺制备了厚度为200μm的NiCuZn铁氧体磁片,研究了烧结过程中升温速率对磁片显微结构及磁性能的影响。结果表明,升温速率为2.5℃/min时,磁片在13.56 MHz下具有最高的磁导率和品质因数;经裂片后磁片的磁导率和品质因数分别为148和100,可用于近场通讯和无线充电领域。     

Bi_2O_3添加对NFC用NiCuZn铁氧体性能的影响

按组成Ni_(0.28)Cu_(0.27)Zn_(0.45)Fe_(1.91)O_(3.82)制备了NiCuZn铁氧体,在预烧料中添加0.5wt%的Co_2O_3和x的Bi_2O_3(x=0.05,0.1,0.3,0.5,0.7,1.0,1.5,3.0 wt%),在900℃烧结后测试样品微观形貌和磁特性。结果表明,非磁性相Bi_2O_3的引入,一方面导致NiCuZn铁氧体晶粒的生长机制发生变化,从而影响材料磁特性,另外作为非磁性相,其加入量的不同也对磁特性带来不同的影响。少量(x=0.05 wt%~0.3 wt%)Bi_2O_3添加,晶粒平均尺寸为1.4~1.6μm,在获得致密的单畴晶粒结构的同时带来了材料Bs和磁导率μ的提高;当添加量增大时(x=0.5 wt%~3.0wt%),由于非磁性相的增加,磁导率μ与Bs均降低。最佳磁特性m￠值在Bi_2O_3添加为0.1wt%时获得,为196,m2值为3。     

掺杂Bi2O3、Mn3O4、CO2O3、LiCO3对NiCuZn铁氧体材料性能的影响

为了提升叠层片式抗EMI滤波器用低温共烧NiCuZn铁氧体材料的性能,研究了Bi2O3、Mn3O4、Co2O3、LiCO3掺杂对NiCuZn铁氧体材料微观结构及电磁性能的影响。采用传统的氧化物法制备NiCuZn材料,对材料的主配方、助烧剂、掺杂进行适当的选择,采用适当制备工艺可达到良好效果,制备出优异性能的抗EMI滤波器用低温共烧NiCuZn铁氧体材料。     

TiO_2掺杂对高频MnZn功率铁氧体显微结构及磁性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备2~4MHz高频开关电源用Mn Zn功率铁氧体,通过对铁氧体断面显微结构、密度和磁性能的测试,研究了TiO_2掺杂量对材料微观结构、磁导率和功率损耗的影响。结果表明,随着TiO_2掺杂量的增加,样品平均晶粒尺寸先减小后增大,磁导率单调减小,不同温度(25℃、100℃)下的磁心总功率损耗(激励条件3MHz,10m T、25m T)先减小后增大。说明TiO_2的适量掺杂可以改善高频Mn Zn功率铁氧体的微观结构,降低其功耗。     

基于LTCC技术的BaTiO_3-NiCuZn复合材料的研制

采用高纯度原材料,严格控制主配方和生产工艺,由固相反应法制备出高性能的低温烧结NiCuZn铁氧体材料,然后再与高介电钙钛矿(BaTiO3)混合低温烧结制得一类新型介电-铁磁复合材料.固定助溶剂Bi2O3比例2%,研究了铁电-铁磁含量对复合材料的电容、电感双性的影响,并将材料在生产线进行流延测试,表明流延效果良好.这种材料解决了介电与铁磁材料层低温共烧兼容的问题.     

NiCuZn铁氧体磁片在NFC天线中的应用及仿真分析

采用线圈式结构设计了近场通信(NFC)天线,并将NiCuZn铁氧体柔性磁片应用于NFC天线系统。利用HFSS仿真软件,研究了天线介质基板厚度、线圈走线宽度、铜线间距以及柔性磁片等对天线回波损耗、谐振频率以及磁场分布的影响。结果表明,天线的走线宽度、走线间距、介质板厚度等参数会影响天线的输入阻抗从而改变谐振频率,最佳的基板厚度0.8 mm、走线宽度a=0.5 mm、走线间距b=1 mm;金属片会导致NFC天线谐振频率偏移,而NiCuZn铁氧体柔性磁片能有效防止金属对天线磁场的干扰以及谐振频率偏移。     

Cu取代Zn对NiCuZn铁氧体磁性能和介电性能的影响

用传统的陶瓷工艺合成Ni0.15Cu0.2+0.02xZn0.65-0.02xFe2O4(x=-2,0,2,4)铁氧体。发现Cu取代Zn对样品的微观结构、居里温度、磁性能和介电性能都有很大的影响。磁导率随x的增大先增大后减小,在x=2时取得最大值。但品质因数始终随x的增大而增大。与此同时,居里温度随x的增大而增高。随着x的增大,介电常数增大;而介电损耗先减小后增大,当x=2时取得最小值。实验结果表明,在x=2时,能制备出高性能的NiCuZn铁氧体材料。     

应用于近场通信的高磁导率NiCuZn铁氧体材料

针对近场通信(NFC)应用,通过改变材料中的Bi2O3含量和二磨后粉体活性,开发了一种高性能的Ni Cu Zn铁氧体材料。使用流延法制备长宽为125×125mm、厚度为100μm的铁氧体薄片。观察、测试了铁氧体材料的微观形貌、磁导率频谱以及铁氧体薄片的可读写距离。结果表明,铁氧体薄片的使用性能与铁氧体材料在13.56MHz时磁导率实部μ'、虚部μ"的值有关。通过改变材料中Bi2O3含量以及二磨后粉体活性,可获得致密度高、晶粒细小均匀,低频下μ'较高、μ"较低的铁氧体材料。在13.56MHz时磁导率实部μ'高于150,虚部μ"低于5。插入该铁氧体薄片后RFID天线紧贴金属的情况下可读写距离可以恢复到原始读写距离的80%。     

添加Co_2O_3对NiCuZn铁氧体磁性能的影响

采用传统氧化物陶瓷工艺制备NiCuZn铁氧体。利用扫描电子显微镜、阻抗分析仪、磁滞回线分析仪,分别对样品的微观形貌、复数磁导率频谱、静磁性能和高频功耗进行了观察和测试。结果表明,在0~0.12wt%的范围内,随Co2O3添加量的增大,样品的平均晶粒尺寸略有减小,起始磁导率逐渐下降,截止频率逐渐升高。在3MHz、10m T、25~140℃条件下,随着Co2O3添加量的增加,由于截止频率逐渐升高,磁导率虚部在高频下得到抑制,剩余损耗降低,导致磁芯功率损耗单调减小。     

V_2O_5添加对NiCuZn铁氧体材料磁性能的影响

在前期实验的基础上并根据实际需要,选用Ni0.25Cu0.4Co0.15Zn0.2Fe2O4为主配方,采用普通氧化物陶瓷工艺制备NiCuZn铁氧体材料,通过添加V2O5助熔剂来改善材料的显微结构。主要研究了助剂含量对材料致密化程度、起始磁导率、截止频率、比损耗、温度稳定性等的影响。最终制备出可以用于射频领域的宽频带铁氧体材料,性能为:起始磁导率为7.4,截止频率700MHz左右,在-60～120℃磁导率的比温度系数小于4.5×10-4/℃,比损耗系数在100MHz以下小于1×10-2。