磁电复合材料的研究现状及展望

介绍了国内外磁电复合材料的研究历史和制备方法,如混相法,铁电/铁磁材料层状复合法。探讨了磁电复合材料应用研究中亟待解决的问题,指出了今后的发展趋势是改进复合材料的设计方法、制备工艺和集成器件应用。     

制备工艺对PZT/NiCuZn复合材料电磁性能的影响

采用sol-gel法、固相反应法和掺杂的sol-gel法三种制备工艺,制备了PZT与NiCuZn质量比为3:7和4:6的两种铁电/铁磁复合材料。研究了不同制备工艺对低温烧结复合材料显微结构和电磁性能的影响。结果表明:三种制备工艺都能很好地实现900℃低温烧结,且所制复合材料的ρv大于5.2g·cm–3,μi大于19,Q值大于265,ε′大于45。相对而言,掺杂的sol-gel法所制材料性能最好,其次是固相反应法,再次是sol-gel法。但是,从适于批量生产以及降低成本的角度考虑,固相反应法更符合实际。     

Co_2O_3-Bi_2O_3掺杂对NiCuZn/PZT复合材料性能的影响

首先用sol-gel法制得Pb0.95Sr0.05(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)纳米粉料,然后用固相法制备NiCuZn/PZT铁氧体/陶瓷复合材料。研究了Co2O3-Bi2O3复合掺杂对复合材料性能的影响。结果表明:当w(Bi2O3)=2.5%时,引入适量的Co2O3掺杂不仅可使品质因数提高到235,同时介电常数和烧结体密度分别提高到55和5.01g/cm3,介质损耗下降到0.065。其电磁性能满足电容器和电感器的制作要求,有望成为用于叠片滤波器的电感、电容复合双性材料。     

1616MHz微波介质滤波器的设计及制作

提出了一种利用Ansoft-HFSS软件辅助设计微波介质带通滤波器的设计方法。通过公式初步计算出器件结构参数,再利用软件建立器件模型,仿真优化,最终提取准确的结构参数,并采用传统的电子陶瓷生产工艺制备样品。结果表明,样品的中心频率为1 616.7 MHz,3 dB带宽为23 MHz,插入损耗为1.48 dB,电压驻波比小于1.23,带内纹波小于0.1 dB。测试结果与仿真结果相吻合,验证了该设计方法的可行性和正确性。     

NiCuZn铁氧体的组成对PZT/NiCuZn材料性能的影响

首先用sol-gel法制得了Pb0.95Sr0.05(Zr0.52Ti0.48)O3纳米粉料(简称PZT),然后采用固相反应法制备了ζ(PZT:NiCuZn)为1:9和3:7的两种复合材料。研究Ni0.26-xCu0.19+xZn0.55Fe2O4铁氧体的组成对低温烧结复合材料的显微结构、电磁性能的影响。结果表明:当x=0.02的化学组成为主配方时,复合材料可实现900℃低温烧结,且ζ(PZT:NiCuZn)为1:9的复合材料的μi高达92,Q值为39,ε′为19;而ζ(PZT:NiCuZn)为3:7的复合材料的μi为26,Q值为19,ε′为32。     

MnCO_3掺杂量对Z型六方铁氧体电磁性能的影响

采用固相反应法制备了Z型六方铁氧体(Ba3Co2Fe24O41)。研究了MnCO3掺杂量对Z型六方铁氧体的显微结构、电磁性能的影响。结果表明:掺杂MnCO3时,Z型六方铁氧体的高频电磁性能得到了显著提高;当w(MnCO3)为0.6%时,Z型六方铁氧体的起始磁导率μi和300MHz时的Q值分别从12.3和6.3提高到了13.6和15.2;同时其ε′和300MHz时的tanδ分别从82.0和0.13降低到了20.4和0.02,有望成为高频电感用材料。     

掺杂SiO_2的低温烧结Ba_3(Co_(0.4)Zn_(0.6))_2Fe_(24)O_(41) Z型六角铁氧体材料

为了改善低温烧结Z型六角铁氧体Ba3(Co0.4Zn0.6)2Fe24O41材料的电磁性能,向体系中引入了SiO2,研究了掺杂SiO2对此材料在低温烧结时的显微结构和高频电磁性能的影响.发现SiO2的加入减小了晶粒的尺寸,使得其起始磁导率降低,但与此同时,SiO2的引入能够降低该体系在高频时的介电常数并提高其品质因数.     

半导体器件老炼筛选试验设计

老炼筛选试验是有效剔除内含固有工艺缺陷的半导体器件,以及保证半导体器件使用可靠性的重要途径。本文阐述了半导体器件早期失效的基本概念,并给出了半导体器件早期失效率的预计方法。在此基础上提出了半导体器件老炼筛选试验设计方法,以期最大限度地保证半导体器件出厂后的使用可靠性。     

Bi_2O_3-MgO掺杂对Z型六方铁氧体电磁性能的影响

采用固相反应法,制备了Ba3(Co0.4Zn0.6)2Fe24O4Z型六方铁氧体。研究了Bi2O3-MgO复合掺杂对低温烧结Ba3(Co0.4Zn0.6)2Fe24O4Z型六方铁氧体的显微结构和电磁性能的影响。结果表明:在固定w(Bi2O3)为3.0%的基础上,当掺入的w(MgO)为0.6%时,此Z型六方铁氧体可在900℃下低温烧结,高频电磁性能得到了显著的提高,材料在300MHz时的磁品质因数Q值从7.1提高到14.5,εr和tanδ分别从16.0和0.04100降低到10.8和0.00355,有望成为高频片式电感用材料。     

P_2O_5-Bi_2O_3掺杂对NiCuZn/PZT电磁性能的影响

首先用sol-gel法制得Pb0.95Sr0.05(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)纳米粉料,然后用固相法制备NiCuZn/PZT铁氧体/陶瓷复合材料,研究了P2O5-Bi2O3复合掺杂对复合材料微观结构及电磁性能的影响。结果表明:当w(Bi2O3)=2.5%时,引入适量的P2O5,不仅可使品质因数Q值提高到55,同时起始磁导率和烧结体密度分别提高到19和6.01g/cm3,介质损耗下降到0.025。其电磁性能满足电容器和电感器件的制作要求,有望成为用于叠片式滤波器的电感、电容复合双性材料。