应用于近场通信(NFC)的NiCuZn铁氧体材料制备与表征

采用传统陶瓷工艺制备了NiCuZn系铁氧体材料。采用流延法制备了长宽为125×125mm、厚度为50~200μm的NiCuZn铁氧体薄片。测试了铁氧体材料的微观形貌与磁导率谱,研究了材料微观形貌对材料的谐振频率的影响,讨论了Zn含量对材料的磁导率与谐振频率的影响,探讨了当铁氧体薄片应用于射频识别(RFID)系统时,铁氧体薄片的磁参数对可读写距离的影响,分析了应用不同材料可读写距离存在差异的原因。研究表明,材料的晶粒大部分处于单畴状态时有利于提高材料的谐振频率;随着Zn含量的减小,材料的磁导率逐渐降低、谐振频率逐渐增高。在磁导率虚部较小时,可读写距离与磁导率实部近似成正比。     

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。     

应用阻抗分析仪测量磁芯复数磁导率的不确定度分析

应用阻抗分析仪及短路同轴腔测量了镍锌铁氧体材料高频下的复数磁导率,具体介绍了该测试系统测量重复性及仪器精度导致的标准不确定度以及合成不确定度、扩展不确定度等评定过程。结果表明,在6MHz～60MHz频率范围内,复数磁导率实部μ′和虚部μ″的扩展不确定度为5%~6%左右,证实了用这种方法测量高频复数磁导率是可行的。通过比较发现,随着频率的增高,μ′的不确定度增高,而μ″的不确定度却呈现减小的趋势。     

较高磁导率高饱和磁通密度HN120BNiCuZn材料的研制

根据平板显示器对软磁铁氧体材料性能的要求,通过优化配方组成,采用TiO2-V2O5、Bi2O3等复合添加剂,针对不同原材料粉体采取的不同工艺处理技术,研制了在常温下起始磁导率(μi)为1200、饱和磁通密度(Bs)大于360mT、居里温度(TC)高于160℃以及具有较高电阻率的NiCuZn铁氧体材料,并已实现小批量生产.     

低温烧结BaCoTiFe_(10)O_(19)铁氧体的微结构及高频磁性能

采用传统陶瓷工艺制备了BaCoTiFe10O19铁氧体,结合相结构、显微形貌分析和对材料磁化机理的讨论,主要研究了Bi2O3加入量和烧结温度对钡铁氧体高频磁性的影响.实验表明,起始磁导率和共振频率随Bi2O3加入量的变化存在极值,当Bi2O3的加入量为7.5mol%时钡铁氧体具有较高的磁导率和较低的磁共振频率,偏离7.5mol%均导致磁导率的降低和磁共振频率的升高;高烧结温度导致晶粒尺寸的长大和晶格结构的完善,有利于提高材料的磁导率,同时降低磁共振频率.     

添加Bi_2O_3与玻璃对NiCuZn铁氧体磁导率及其温度特性的影响

采用传统陶瓷工艺制备了NiCuZn铁氧体材料,研究了添加Bi2O3、玻璃对NiCuZn铁氧体材料的磁导率及其温度稳定性和居里温度的影响。研究表明,单独添加Bi2O3时,随着Bi2O3添加量的增加,磁导率先升后降,磁导率的温度系数αμ呈负值且绝对值增大,居里温度TC几乎不变;复合添加等量Bi2O3和玻璃时,磁导率下降,随温度的变化不明显,居里温度TC随添加量增大而先升后降,但添加后的TC均高于不添加的。适量添加Bi2O3、玻璃可以改善材料的温度稳定性。     

复合添加对锂铁氧体烧结特性和电磁性能的影响

用传统的陶瓷工艺制备Li铁氧体材料.研究了复合添加Bi2O3等多种添加剂的作用.结果表明,添加适量超细球状Bi2O3粉可有效抑制Li的挥发,同时引入Zn2 、Ti4 、Mg2 、Mn2 等金属离子可将锂铁氧体的烧结温度降低至900℃以下,从而实现与银内电极的低温共烧.测试分析表明复合添加上述金属离子的锂铁氧体材料性能显著提高.起始磁导率μi =35～250,温度系数αμ(10kHz)5～7×10-6/℃,截止频率fc=12～86MHz,电阻率ρ>109Ω·m,居里温度TC>100℃.     

球磨时间对FeSiAl磁粉的扁平化和磁性能的影响

采用湿法滚动球磨工艺对FeSiAl磁粉进行扁平化处理,通过绝缘包覆工艺对粉末进行改性制备成浆料,并经过涂布和层压工艺制备成吸波片样品。研究球磨时间对粉末粒度、形貌和物相的影响,进而对所制备的吸波片的电磁参数和吸波性能进行分析评价。研究结果表明,FeSiAl磁粉经搅拌球磨5~10h后,D50由45μm增大到53μm,片厚由4μm减小到2μm,有较好的扁平化效果,且扁平化充分的磁粉有较好的电磁波吸收特性。XRD分析表明球磨工艺没有改变FeSiAl粉末的相结构。随着球磨时间延长,大长径比的磁粉所占比重增加,磁导率实部和虚部均增大,当球磨10h时,-200~+270目磁粉在13.56MHz磁导率实部达到69,虚部达到18。     

宽频高磁导率锰锌铁氧体材料的研制

通过合理设计配方,采用传统的铁氧体陶瓷工艺,用市售的高纯原材料,复合添加MOO3、Bi2O3、CaO、、TiO2等杂质,制得了在10~200kHz频率范围内起始磁导率为13000的宽频高μi锰锌铁氧体材料。     

高稳定性三路可调电感组件优化设计

首先制备了一种高频高Q值、高磁导率羰基铁磁粉材料,利用这种材料制成磁粉芯和一体化骨架,设计了一种高稳定性磁性调谐组件。通过结合羰基铁的频率特性,确定电路参数和优化结构。器件外形尺寸:10 mm×104mm×8 mm,器件性能为,电感量调节范围:3.8~5.0μH,Q值:≥20(频率:5 MHz),自谐频率:≥8 f0,直流电阻(R12):1.5±0.3?。     

铁基软磁合金薄带高频磁导率测量方法研究

给出一种铁基软磁合金薄带高频磁导率的测量方法,详细介绍了该方法的测量原理,并利用Agilent E4991A射频阻抗/材料分析仪研究了退火温度对20μm厚铁基软磁合金薄带高频磁导率的影响。结果表明,随退火温度的提高,磁导率实部单调提高,磁导率虚部则是先升高后降低。尤其是在550℃下退火,在1MHz和10MHz下样品磁导率实部分别为2210和330;比较了不同温度退火样品的磁导率的测量结果,得知550℃是一个比较理想的退火温度。研究结果对以铁基非晶、纳米晶软磁合金薄带为磁心的高频微电感、微变压器等磁性器件的设计具有重要的指导意义。     

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。     

柠檬酸法合成的Ni-Zn铁氧体粉末的结构与电磁性能

用柠檬酸法合成了不同组分的Ni-Zn铁氧体粉末,利用XRD、SEM分析手段对铁氧体粉末的结构和形貌进行了研究,利用网络分析仪测量了微波频段铁氧体粉末的电磁参数,考察了铁氧体组分变化对其电磁参数的影响。结果表明,用柠檬酸法合成的铁氧体粉末的ε′随测试频率的提高变化很小,随铁氧体中Zn含量的增大而减小;而ε的值一直保持很小;μ′在2~9GHz范围内随铁氧体中Zn含量的增加而减小,而在9~18GHz范围内则变化很小;μ基本随铁氧体中Zn含量的增加而减小。     

NiCuZn铁氧体电磁屏蔽片的尺寸设计与表征

采用固相反应法制备NiCuZn系铁氧体粉料,以此粉料为原料采用流延法制备了不同尺寸(长、宽、厚)的电磁屏蔽片。测试并研究了RFID天线的S11(天线回波损耗)曲线以及可读写距离与紧贴其背后的屏蔽片的厚度及长宽尺寸之间的关系。结果表明,改变屏蔽片的厚度与长宽尺寸以及经过裂片处理,可以调节S11曲线吸收峰中心频率的偏移。吸收峰中心频率偏移的减小可以提高RFID卡可读写距离的恢复比例。     

低温烧结高磁导率高直流叠加NiCuZn铁氧体材料

以NiCuZn材料为基础,改进传统的制粉工艺,制备出超细铁氧体粉料。添加V_2O_5,MoO_3,Bi_2O_3等组合助熔剂,实现了材料的低温烧结和高磁导率。在此基础上采用流延工艺制备出生磁膜带,在900℃烧结,研究了不同添加剂在烧结过程中的析出物状况,找到了既能实现材料高磁导率、又在烧结后没有析出物的组合添加剂。通过离子取代和晶粒细化获得了低损耗,并使材料满足了抗直流叠加的要求。分析了掺杂对材料损耗、直流叠加特性的作用机理。研究工作为开发此类高频、低功耗、高直流叠加材料提供参考。     

Mg_(0.6)Cu_(0.1)Zn_(0.3)Fe_(2+x)O_(4+3/2x)铁氧体的结构和磁性能

分别采用过铁、正铁和缺铁配方通过固相反应法制备MgCuZn铁氧体,分析了Fe3+对铁氧体的磁性能和烧结特性的影响。微量缺铁有助于促进烧结并改善磁性能,过铁情况下,饱和磁化强度随x值增大迅速下降,在x=0.06处下降至38.84 A·m2/kg,相应的磁导率下降,截止频率向高频移动。并研究了微量V2O5掺杂对改善磁性能的作用,在掺杂量为0.4wt%处获得虚部损耗的有效提升(截止频率处提升近30%)。在此基础上探讨了MgCuZn铁氧体用作抗EMI磁珠的可行性,其低廉的价格相较于传统的Ni Zn/Ni Cu Zn铁氧体具有明显的优势。     

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。