锂铁氧体的低温烧结及磁电特性研究

针对片式电感器用锂铁氧体的材料制备和特性进行了研究.通过添加适量超细球状Bi2O3有效抑制Li的挥发,并将锂铁氧体的烧结温度降低至900℃以下,而后引入ZnO、TiO2、MgO、MnCO3、BaTiO3等添加剂,分析研究了Fe2O3含量的偏离、离子取代对复合锂铁氧体电磁性能影响的机理,优化了工艺,在880～900℃烧结的样品起始磁导率μi可达250～300,温度系数αμ/μi＜5×10-6(10～70℃),比损耗系数tanδ/μi＜5×10-5,截止频率小于10 MHz,电阻率ρ＞1010Ω·m,居里温度Tc＞150℃.     

宽频高阻抗贫铁MnZn铁氧体的掺杂改性研究

采用传统陶瓷工艺制备了MnZn和NiZn铁氧体材料。研究了贫铁MnZn铁氧体、富铁MnZn铁氧体及NiZn铁氧体的电阻率和阻抗的频率特性。结果表明:CaCO3-SiO2联合掺杂能大幅度提高贫铁MnZn铁氧体材料的电阻率,在最大添加量w(SiO2)为0.005%,w(CaCO3)为0.04%时,有最大电阻率10246Ω·m;贫铁MnZn铁氧体材料综合了富铁MnZn铁氧体材料的低频高阻抗和NiZn铁氧体材料的高频高阻抗特性;Fe2O3、TiO2含量的增加都会提高材料的低频阻抗,降低材料的高频阻抗。     

微量钴对NiCuZn铁氧体磁性能的影响

为了降低烧结温度,增大电阻率,掺杂了适量PbO,Bi2O3与TiO2。利用SEM、XRD、高精度LCR分析仪及振动样品磁强计等,研究了添加的微量钴对NiCuZn铁氧体微结构及磁性能的影响。结果表明:钴对铁氧体的tC、μi、Hc、ρ及Pcv均有明显的影响,当微量钴加入量为0.02时(摩尔比),μi的高频性能下降。     

高频应用的NiZn铁氧体磁性能影响因素研究

讨论了Fe2O3、Co2O3、烧结温度对高频应用的NiZn铁氧体磁性能的影响,实验研究了Fe2O3、Co2O3和烧结温度对起始磁导率μi、饱和磁感应强度Bs、矫顽力Hc及样品密度d的影响规律.结果发现,当x(Fe2 O3)=45％～49％时,μi从11单调增加到17,材料的B.从176 mT单调增加到223 mT;当w(Co2O3)=0.4％～2.0％时,μi从20单调降低到11;烧结温度为1 040～1 120℃时,μi从12增加到19,Hc从1 543 A/m降低到926 A/m,d从4.97 g/cm3增加到了5.12 g/cm3.最后,得到性能较好的高频应用NiZn铁氧体Ni0.96 Zn0.04Fe1.88O4(添加w(Co2 O3)=0.8％,w(CuO)=3％,1 080℃下烧结),μ1=11,Bs=195 mT,Hc=1 238 A/m,d=4.82 g/cm3.     

ZrO2添加剂对MnZn功率铁氧体温度特性的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备MnZn功率铁氧体.通过对铁氧体微结构的表征及电、磁性能的测试,研究了ZrO2对MnZn功率铁氧体起始磁导率(μi)和损耗(Pcv)温度特性的影响.结果表明,随着ZrO2添加量的增加,室温下MnZn功率铁氧体的μi及电阻率均先增大后减小,损耗则先减小后增大;当w(ZrO2)=0.02%时,μi和电阻率达到最大值,损耗最低.此外,铁氧体的μi-T曲线Ⅱ峰及损耗最低点所对应的温度随着ZrO2掺杂量的增加向低温移动.当ω(ZrO2)=0.02%时,MnZn功率铁氧体在25～120℃的宽温范围内保持较低损耗.     

Bi_2O_3-Nb_2O_5复合掺杂对NiCuZn铁氧体性能的影响

运用Bi2O3-Nb2O5复合掺杂的陶瓷工艺,制备了NiCuZn铁氧体。从其微观结构出发,采用SEM分析手段,研究了Bi2O3-Nb2O5复合掺杂对NiCuZn铁氧体性能的影响。结果表明:适量的Bi2O3-Nb2O5复合掺杂,既有利于细化晶粒、促进晶粒均匀致密,又提高了品质因数Q,其磁性能明显优于单独掺杂。在掺杂总量的质量分数为0.5%、烧结温度为900℃、ζ(Bi2O3:Nb2O5)为7:3时,铁氧体的密度ρ为5.15g/cm3、起始磁导率μi为820.9、Q值可达110.5。     

辅助腹腔复苏治疗失血性休克大鼠的研究

采用氧化物陶瓷工艺制备MnZn功率铁氧体.通过对铁氧体断面微观形貌的表征及密度、电阻率和磁特性的测试,研究了ZnO含量对低损耗MnZn功率铁氧体起始磁导率(μ1)和损耗温度特性的影响.结果表明,随着ZnO摩尔分数的增加,室温下MnZn功率铁氧体的μi、饱和磁感应强度Bs、密度及电阻率均先增大后减小,损耗先减小后增大,居里温度一直降低.当x(ZnO)=14.5%时,室温下铁氧体的μ1、Bs、密度及电阻率均达到最大值,而磁滞损耗(Ph)、涡流损耗(Pe)及总损耗(Pcv)达到最小值.同时,铁氧体的μiT曲线Ⅱ峰及最低损耗所对应的温度点向低温移动.Ph-T曲线与μi-T曲线呈相反的变化趋势;Pe-T曲线与经典涡流损耗不一致,主要是由于与磁滞损耗有关的附加涡流损耗(Pe,exc)对总的涡流损耗有一定贡献.最终,当x(ZnO)=14.0%时,MnZn铁氧体材料的室温μi为3180,在25～120℃温度范围总损耗(Pcv)为280～350 kW/m3,具有优秀的宽温低损耗特性.     

Sm~(3+)掺杂量对Co_2Z六方铁氧体磁性能的影响

用普通陶瓷工艺制备了3BaO·2CoO·xSm2O3·(10.8–x)Fe2O3六方铁氧体,研究了Sm2O3掺杂量对Co2Z六方铁氧体在特高频段(0.3~3.0GHz)下的复磁导率频谱特性的影响。结果表明:Sm3+掺杂量x达到0.025时,材料在特高频段的磁性能得到改善,μi为16,截止频率为1.67GHz。     

ZnO对MnZn铁氧体磁导率和损耗温度特性的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备MnZn功率铁氧体.通过对铁氧体断面微观形貌的表征及密度、电阻率和磁特性的测试,研究了ZnO含量对低损耗MnZn功率铁氧体起始磁导率(μ1)和损耗温度特性的影响.结果表明,随着ZnO摩尔分数的增加,室温下MnZn功率铁氧体的μi、饱和磁感应强度Bs、密度及电阻率均先增大后减小,损耗先减小后增大,居里温度一直降低.当x(ZnO)=14.5%时,室温下铁氧体的μ1、Bs、密度及电阻率均达到最大值,而磁滞损耗(Ph)、涡流损耗(Pe)及总损耗(Pcv)达到最小值.同时,铁氧体的μiT曲线Ⅱ峰及最低损耗所对应的温度点向低温移动.Ph-T曲线与μi-T曲线呈相反的变化趋势;Pe-T曲线与经典涡流损耗不一致,主要是由于与磁滞损耗有关的附加涡流损耗(Pe,exc)对总的涡流损耗有一定贡献.最终,当x(ZnO)=14.0%时,MnZn铁氧体材料的室温μi为3180,在25～120℃温度范围总损耗(Pcv)为280～350 kW/m3,具有优秀的宽温低损耗特性.     

CaO掺杂对NiCuZn系铁氧体性能的影响

采用传统陶瓷制备工艺制备了CaO掺杂的低温烧结(Ni0.2Cu0.2Zn0.6)1.02(Fe2O3)0.98(NiCuZn)系铁氧体材料,研究了CaO掺杂量对NiCuZn铁氧体电磁性能和微观结构的影响。结果表明:适量的CaO掺杂可以显著改善NiCuZn铁氧体的烧结性能和微观结构,进而影响其电磁性能。在CaO掺杂量为质量分数0.4%时,经885℃烧结3 h制得的NiCuZn铁氧体内部结构均匀致密并具有最佳的综合电磁性能,其起始磁导率、电阻率和功率损耗分别为354,5.6×1011.cm和214.5 kW/m3,另外,其与Ag电极的共烧匹配性良好。     

机械活化燃烧合成AlN-Al_2O_3复合陶瓷粉

在催化剂氯化铵的作用下,将高能球磨机械活化后的工业铝粉置于空气中自燃,制备出了AlN质量分数约为80%的AlN-Al2O3复合粉体。通过对原始铝粉和球磨铝粉的形貌进行对比分析,探讨了球磨对铝粉的机械力化学效应。借助XRD和扫描电镜分析了燃烧产物的物相、形貌和结构,结果表明,生成的AlN颗粒主要集中于燃烧产物中心部,粒径为2μm;生成的Al2O3颗粒则主要分布于燃烧产物外表面,粒径为100nm。     

正交试验研究制备工艺对片状银粉性能的影响

采用正交试验法,分析了前驱体球状银粉的制备及球磨工艺对最终片状银粉性能的影响。经优选得出的工艺参数组合是:硝酸银初始质量浓度为60g/L,水合联氨初始质量浓度为80g/L,ζ(十二烷基硫酸钠:硝酸银)为0.2%等。该工艺参数组合制备的片状银粉性能很好,比表面积达0.697m2/g,方阻为3.2mΩ/□。     

Ball Mill Synthesis of Bulk Quaternary Cu<Subscript>2</Subscript>ZnSnSe<Subscript>4</Subscript> and Thermoelectric Studies

In this work, quaternary chalcogenide Cu₂ZnSnSe₄ (CZTSe) was synthesized using a mechanochemical ball milling process and its thermoelectric properties were studied by electrical resistivity, Seebeck coefficient, and thermal conductivity measurements. The synthesis process comprises three steps viz., wet ball milling of the elemental precursors, vacuum annealing, and densification by hot pressing. The purpose of this is to evaluate the feasibility of introducing wet milling in place of vacuum melting in solid state synthesis for the reaction of starting elements. We report the structural characterization and thermoelectric studies conducted on samples that were milled at 300 rpm and 500 rpm. X-ray diffraction (XRD) analysis showed the existence of multiple phases in the as-milled samples, indicating the requirement for heat treatment. Therefore, the ball milled powders were cold pressed and vacuum annealed to eliminate the secondary phases. Annealed samples were hot pressed and made into dense pellets for further investigations. In addition to XRD, energy dispersive spectroscopy (EDS) studies were performed on hot pressed samples to study the composition. XRD and EDS studies confirm CZTSe phase formation along with ZnSe secondary phase. Electrical resistivity and Seebeck coefficient measurements were done on the hot pressed samples in the temperature range 340–670 K to understand the thermoelectric behaviour. Thermal conductivity was calculated from the specific heat capacity and thermal diffusivity values. The thermoelectric figure of merit zT values for samples milled at 300 rpm and 500 rpm are ～0.15 and ～0.16, respectively, at 630 K, which is in good agreement with the values reported for solid state synthesized compounds.     

球磨时间对低温烧结BaO-TiO_2-Nb_2O_5微波陶瓷性能的影响

为实现Ba2Ti3Nb4O18(BaO-TiO2-Nb2O5)材料的低温烧结,添加质量分数为5%的ZnO-B2O3玻璃作助熔剂,研究了行星球磨时间对粉料粒径、陶瓷样品的烧结密度、显微结构和介电性能的影响。结果显示:行星球磨6h的粉料粒径适中(约90nm),用该粉料制备的样品可在900℃致密烧结(>95%理论密度),且介电性能优良(1MHz),εr约为36,tanδ小于4×10–4,电容温度系数为(–5～+5)×10–6/℃;微波介电性能如下:εr约为33,Q为2380(5.998GHz)。     

BaSnO_3陶瓷的制备及其电性能研究

以BaCO3、SnO2为原料,微量SiO2、Bi2O3、Sb2O3作烧结助剂,Ta2O5作施主,采用传统的固相反应法,制备出相对密度达97%~99%,平均粒径约为8μm的BaSnO3半导体陶瓷。采用Na2CO3或Li2CO3与Mn(NO3)2的组合作受主掺杂可有效增强BaSnO3陶瓷的晶界效应。当x(Mn(NO3)2)为1%时,BaSnO3陶瓷电阻率达3.3×106Ω.cm,晶粒电阻率为4.3Ω.cm,视在介电常数为1.9×104(1 kHz),经电导激活能测试,估算出晶界势垒约为0.5 eV。     

BaTiO3基无铅高压陶瓷电容器材料性能的研究

采用BaTiO3基料,加入SrTiO3、CaCO3、Bi2O3·3TiO2等添加剂制备无铅高压陶瓷电容器材料,研究了添加剂对材料性能的影响,得到了介电常数可调、综合性能较佳的材料。结果表明,在BaTiO3中加入30%SrTiO3、10%CaCO3,并外加3%Bi2O3·3TiO2时(均为摩尔数分数),其εr为3802、tgδ为4.2×10-3、Eb为9.2MV/m;而当在BaTiO3中加入40%SrTiO3、15%CaCO3,并外加4%Bi2O3·3TiO2时,其εr为2089、tgδ为6×10-4、Eb为16.9MV/m。     

Na~+对WO_3气敏性能的影响

分别用钨酸钠或钨酸铵溶液及浓盐酸作原料,用直接沉淀法制备了含Na+和不含Na+的WO3粉体,并用XRD及粒度分布测试仪对其进行了表征。结果表明:产物分别是WO3/Na2W4O13混合氧化物及纯WO3,前者的平均粒径为4.459μm,后者为1.366μm。气敏测试结果表明:含Na+的WO3/Na2W4O13气敏元件对体积分数为50×10–6的H2S的灵敏度是164,恢复时间为35s。纯WO3气敏元件对体积分数为50×10–6的NO2及Cl2的气敏性能较好,其灵敏度分别为468与1635。     

无铅玻璃粉及硅基银导电浆料的制备

为了解无铅玻璃粉中各组分含量对玻璃粉性能的影响,采用正交实验法对各组分含量进行筛选,得到流动性为32.80mm、转变温度为446℃的性能较好的无铅低熔玻璃粉,其组成为:w(Bj<,2>O<,3>)62.7%、w(B<,2>O<,3>)18.8%、w(ZnO)1.5%、w(碳族氧化物A)6.O%、w(碳族氧化物D)8.0...     

球磨与共沉淀法制备MnZn铁氧体的对比研究

分别采用高能球磨和化学共沉淀法制备了MnZn铁氧体,通过XRD、VSM和金相显微镜的分析,对两种铁氧体的预烧料粉末、烧结体的显微结构以及磁性能做了比较。结果表明:化学共沉淀法所制备的预烧料粉末具有晶粒细小、均匀和活性高等优点;与高能球磨法相比,化学共沉淀法烧结磁体的密度较高、晶粒尺寸较大,磁性能更为优良。其相应的磁性能参数Ms、Mr、Hc和μi分别为3.845×102kA/m,3.421kA/m,0.722kA/m和5500。