SnO_2添加对低温烧结NiCuZn铁氧体材料耐电流冲击性能的影响

采用传统固相法制备NiZnCu铁氧体,研究了SnO_2添加对低温烧结NiCuZn铁氧体材料耐电流冲击性能的影响。不同于直流偏置特性,耐电流冲击是指电流撤销后的特性,文中采取μ_i×H_(90%)进行表征,研究显示高ΔB(B_s–B_r)值可获得良好的耐流冲击特性。添加少量SnO_2不利于低温烧结NiCuZn铁氧体材料的耐流冲击特性;而当添加量在1 wt%以上时,晶粒细小、晶界增厚,则有利于提升耐流冲击特性,但此时材料的μ_i和B_s等主要性能指标却已恶化。     

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。     

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。     

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。     

助烧剂对NiCuZn铁氧体直流叠加特性的影响

采用固相反应法制备了NiCuZn铁氧体,研究了晶粒尺寸和添加玻璃对材料直流叠加性能的影响。结果表明,单独添加Bi2O3时,在一定范围内,晶粒尺寸越大,材料的直流叠加特性越差。单独添加玻璃时,助烧效果较差,烧结温度较高,晶粒之间浸润性也较差。复合添加玻璃和Bi2O3能较好的抑制晶粒的生长并且获得了较好的直流叠加性能,材料的磁导率也能保持在一定范围内。     

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。     

MoO3和CaCO3掺杂对MnZn铁氧体磁特性的影响

用普通陶瓷工艺制备了高磁导率MnZn铁氧体材料,研究了MoO3和CaCO3掺杂对材料的磁特性的影响。发现添加MoO3能够促进晶粒长大,从而提高材料的磁导率,但添加过量会增大铁氧体材料的气孔率。添加CaCO3使得晶界明显,晶粒均匀,起始磁导率增高,同时形成了高电阻的晶界层,降低了材料的比损耗因子。     

基于NiCuZn铁氧体的小型化T-DMB天线

采用传统的固相反应法制得了宽频段低损耗的NiCuZn铁氧体材料,研究了Co_2O_3掺杂对NiCuZn铁氧体磁电特性的影响。研究表明,当Co_2O_3掺杂量为1.0 wt%时,该铁氧体在200 MHz下的磁导率和介电常数约为14,磁损耗和介电损耗角正切分别为0.017和0.012。基于此材料设计了一种小型化地面数字多媒体广播(T-MDB)天线。该天线具有结构紧凑、损耗低、带宽宽等优良性能,其辐射模式接近全向,中心频率(195 MHz)的峰值增益达到-0.03 dB,是一种适用于移动手持终端的小型化天线。     

添加MoO3对NiCuZn铁氧体磁性能的影响

研究了添加MoO3对NiCuZn铁氧体起始磁导率及其它某些材料性能的影响.结果表明,添加MoO3在促进晶粒生长的同时,也导致了材料中气孔率的增加,而这反过来又阻碍晶粒的生长.因此材料起始磁导率和晶粒尺寸随MoO3添加量的增加呈先上升后下降的趋势.通过延长保温时间,可有效降低材料中的气孔率,从而获得具有更高起始磁导率的NiCuZn材料,最高起始磁导率可达2930.     

水热法与氧化物法低温共烧NiCuZn铁氧体性能比较

分别采用水热法与氧化物法制备Ni0.5Cu0.1Zn0.4Fe2O4铁氧体材料。基于低温共烧的要求,研究两种工艺铁氧体粉料电磁性能及显微结构的差异。结果表明,以硝酸盐为原材料的水热法可制备出良好烧结活性的NiCuZn铁氧体粉体,在添加一定量的Bi2O3及MoO3时,水热合成粉料的μi的温度稳定性较好,饱和磁通密度Bs较高,晶粒尺寸均匀、结构致密性好。     

NiCuZn铁氧体材料的应用与开发

近年来NiCuZn铁氧体材料在电子和通信领域的应用越来越广泛,对材料性能也提出了更高的要求.针对应用和市场需求,近年来我们对不同类型的NiCuZn铁氧体材料开展了系统研究.主要采用氧化物法研制了高磁导率NiCuZn铁氧体(NCN-H系列)、高Q值NiCuZn抗EMI材料(NCN-Q系列),采用Sol-Gel法制备了高磁导率纳米NiCuZn铁氧体材料.部分材料性能达到甚至超过了国外同类材料水平.本文概括介绍了所研制的这几类材料的性能.     

预烧和烧结温度对Sr_3Co_2Fe_(24)O_(41)铁氧体微结构及性能的影响

采用固相反应法制备Sr3Co2Fe24O41六角锶铁氧体粉末,探究了预烧和烧结温度对材料电阻率的影响。随预烧温度上升,材料的主晶相由M相转变为Z相,在预烧温度1200℃获得了纯净的Z相;烧结温度为1150℃时,材料晶粒为均匀的片状,具有较大电阻率。烧结通O2条件的实验表明,进气量变化时(20~40L/h),材料的电阻率变化不大,改变O2分压(0.2~0.4MPa)时,在0.3MPa时获得了最大的电阻率,其值为1.12×109?·cm。最后,在室温下测试了材料对施加弱磁场的磁电效应(0~500m T),结果表明Z型铁氧体与M型六角铁氧体相比在室温弱场下具有明显的磁电效应,M型的介电常数则几乎无变化,而Z型铁氧体在0~100m T下介电常数下降,变化率为1.6%。改变测试频率,在200k Hz测试时获得了较大的磁电效应。     

添加CaO和MoO3对MnZn铁氧体磁导率及阻抗频率特性的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备高磁导率MnZn铁氧体材料,研究了CaO和MoO3添加对材料磁性能的影响。添加CaO可以形成高阻晶界层,增大材料电阻率,明显增大材料的中频阻抗。添加MoO3能促进晶粒长大,提高起始磁导率,但磁导率频率特性变差。当复合添加0.04wt%CaO和0.07wt%MoO3时,材料具有较好的综合性能:μi=11495,μ200kHz/μ10kHz=98%,T25×15×8的环状磁心在50mV、500kHz测试条件下,阻抗Z=2255。     

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。     

掺杂对宽温高导MnZn铁氧体直流叠加特性的影响

采用传统氧化物陶瓷工艺制备MnZn铁氧体材料。为获得高性能的MnZn软磁铁氧体材料,研究工艺条件及CaO、Nb2O5、Co2O3、TiO2等掺杂对MnZn软磁铁氧体材料增量磁导率的影响。结果表明,适量的CaO掺杂可使铁氧体晶粒尺寸细化,改善铁氧体晶粒的均匀性;适量的Co2O3添加可以改善材料增量磁导率的温度特性;添加适量Nb2O5与TiO2有利于提高起始磁导率、电阻率,降低磁损耗,从而改善材料的直流叠加特性。通过优化掺杂工艺,制备出了高磁导率、宽温、高直流叠加MnZn软磁铁氧体材料。     

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。     

(1-x)(Ni0.4Zn0.6)Fe2O4+x(Ni0.8Zn0.2)O铁氧体的微观结构与电磁特性

对(1-x)(Ni0.4Zn0.6)Fe2O4+x(Ni0.8Zn0.2)O铁氧体的X射线衍射、体积密度、直流体电阻率、磁导率温度谱和频率谱等测试数据进行比较分析发现:当x≤0.05时,铁氧体为单纯的尖晶石相,尖晶石晶格中少量氧缺位存在有利于促进晶粒的生长,提高铁氧体初始磁导率和致密度;当x＞0.05时,铁氧体为尖晶石和石盐石两相复合体,非磁性石盐石相(NiyZn1-y)O(y＜0.8)在晶界处的存在极大地减缓了晶粒的生长速度,促进了晶粒细化,改善了铁氧体的高频电磁特性和温度稳定性.     

W6+离子掺杂对NiCuZn铁氧体的微观结构及电磁性能的影响

用传统的氧化物法制备了NiZnCu铁氧体,研究了掺杂W6 离子对Ni0.24Zn0.56Cu0.2Fe2O4铁氧体磁性能及微观结构的影响。实验发现,掺杂W6 离子后NiCuZn铁氧体的微观结构有显著变化,晶粒尺寸逐渐减小,晶粒趋于均匀。同时,W6 离子的加入对材料电磁性能也有一定的改善,随着W6 离子的增加,材料截止频率增高,介电常数ε′增大。     

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.     

缺铁量对低温烧结NiCuZn铁氧体材料性能的影响

采用固相反应法制备了低温烧结NiCuZn铁氧体,研究了缺铁量对材料显微结构、烧结密度、饱和磁感应强度以及磁导率和介电常数的影响。在此基础上确定了低温烧结NiCuZn铁氧体的最佳缺铁量:在900℃烧结时,当铁氧体NiaCubZn1―a―bFe2―xO4―3/2x(0.3≤a≤0.6;0.1≤b≤0.3)中缺铁量x为0.10时,材料能获得较好的显微结构、较高的烧结密度和饱和磁感应强度,且其磁导率也最高。