镍锌铁氧体制造过程中的物理化学问题

镍锌铁氧体系列由于具有许多优点,因此在高频,微波、磁记录等领域以及大功率器件、水声器件中占重要地位。本文就镍锌铁氧体在制造过程中的一些重要的物理化学问题:氧化锌的凝聚、脱锌、锌的游离和挥发等作些论述,从中启发我们在制造镍锌铁氧体过程中要特别注意控制混合、预烧和烧结等几个主要的工艺,最后给出我们试验样品的一些主要参数。     

关于镁锌铁氧体烧结的二个工艺问题

如同其他铁氧体一样,烧结工艺对镁锌铁氧体的性能有很大的影响。而镁锌铁氧体的性能在很大程度上取决于镁铁氧体的性能。镁铁氧体的性能不但与烧结温度、保温时间有直接关系。而且与降温速度也有密切的关系。镁锌铁氧体的性能受降温条件影响的因素主要是由Mg~(2+)的分布所致。所以首先了解镁铁氧体的一些特性是很重要的。     

预烧对锰锌铁氧体预烧相及烧结显微结构的影响

采用传统的陶瓷工艺制备了Mn-Zn铁氧体.用X射线衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)研究了预烧温度对铁氧体预烧相及烧结显微结构的影响.结果表明,在840～1000℃预烧相以(-Fe2O3为主.随着预烧温度的升高,(-Fe2O3的含量逐渐增加,而ZnFe2O4和Mn2O3的含量逐渐减少,Mn3O4固溶于ZnFe2O4形成铁锰锌固溶体,且其含量随着预烧温度的升高呈增大趋势.预烧温度对Mn-Zn铁氧体烧结显微结构和功率损耗有较大的影响.适宜的预烧温度可以获得分布均匀、细小的晶粒及低的功耗,低于或高于此预烧温度,都将造成烧结Mn-Zn铁氧体显微结构的恶化和功率损耗的升高.实验结果表明,对于1340℃的烧结温度,最佳预烧温度为960℃.     

《磁性材料及器件》1982年总目录

6 n 7n2 2 2 3 34 微波铁氧体及器件场移式隔离器的温度补偿静磁表面波在有限宽度的各向异性样品中的传输带线结环行器相移特性离磁矩微波铿铁氧体材料宽带宽温集中参数器件1一18G万2 YIG调i皆滤波器微波铁氧体器件抗辐射性能实验研究薄膜集成集总元件环行器15吓且冽39 49 23 26 15 23 30 37 56 14 24 2729i,占1 1 1 2 2 3 3 3 3 3 4 4 44 软磁材料及器件软磁铁氧体的工艺发展铁氧体电流互感器研制及应用小功率中波发射电小夭线用高O加感线圈锰锌铁氧体居里温度特性的应用NQO一叨铁氧体及其在高频强磁场中的应用全波段镁锌铁氧体天线磁…     

微波烧结高磁导率Mn-Zn铁氧体材料的研究

介绍了利用微波烧结技术小批量生产高磁导率Mn-Zn铁氧体的烧结工艺与设备.结果表明,微波加热方式不但大大优于传统加热方式,且利用微波烧结技术烧结的高磁导率Mn-Zn铁氧体材料的各项性能均达到或超过传统烧结方式的产品.     

分散剂对YIG铁氧体结构和性能的影响

钇铁石榴石(YIG)微波铁氧体具有铁磁共振线宽小、损耗低等特点,是低损耗和宽频带微波铁氧体环行器隔离器的必备材料。通过一次球磨与二次球磨过程中添加不同量分散剂的方法,研究其对YIG微波铁氧体材料结构和性能的影响。实验结果表明,适量分散剂的添加能够有效提高浆料的分散性、稳定性及粒径分布均匀性,防止固体颗粒的二次凝聚及沉降,有效解决纯YIG铁氧体材料球磨过程中的分层现象,有助于提高粉料活性,促进预烧与烧结中的固相反应,提高YIG铁氧体性能的稳定性,拓宽烧结温度。     

预烧工艺对镍锌铁氧体微观结构和磁性能的影响

采用固相反应法制备镍锌铁氧体,主要研究了预烧过程中预烧温度和预烧保温时间对材料的微观结构和磁性能的影响.XRD显示,在预烧过程中,在不同的预烧温度(830℃、850℃和880℃)和预烧保温时间(2 h,3 h,4 h,5 h和6 h)下均能形成尖晶石相,随着预烧温度的升高,尖晶石相的主峰强度略有增强,而预烧保温时间对主晶相影响不大;SEM观察显示,随着预烧温度的升高,晶粒尺寸变大,随着预烧保温时间的延长,晶粒尺寸变小,气孔率降低;磁性能测试结果显示,在850℃进行预烧且预烧保温时间为3 h时,Ni0.6Zn0.4Fe2O4磁性能最优,σs为99.9 emu/g,4πMs为6537 G,Hc为6.5 Oe.然而,异常高的σs、4πMs及较高Hc数值表明该材料为非单相的NiZn铁氧体.     

专利集锦

一种碳包裹磁性金属纳米粉体材料的制备方法;永磁体;一种预烧软磁铁氧体粉料的方法;组分渐变铁磁性半导体制备方法;镍锌离导铁氧体及其制备方法;利用酸洗废液和废铁锈生产纳米级磁性粉末的方法。     

工业微波加热及磁性元件的应用

介绍工业微波加热技术、设备及其应用开发的现状，展望大功率微波管与铁氧体器件的发展前景。     

预压压强对镍锌铁氧体微观结构和磁性能的影响

采用固相烧结法制备了镍锌铁氧体,研究了在固定预烧温度850℃和烧结温度1200℃下预压压强对镍锌铁氧体微观结构和磁性能的影响.X射线衍射显示,预压强度不同的烧结样品均有尖晶石相出现,但主峰强度强弱不同,未经预压的铁氧体主峰强度最强;扫描电镜照片显示,未经预压的铁氧体晶粒尺寸分布较均匀,晶界交汇处几乎没有气孔,随着预压压强的增大,晶界交汇处的气孔增多;且未经预压的铁氧体,其比饱和磁化强度最高90.9 emu/g,4πMS最高5883 G,矫顽力6.2 Oe,然而这些过高数值揭示该材料不是单相NiZn铁氧体.     

Sr-Ca-La-Co型六角铁氧体微波与传统预烧工艺比较研究

在实验室采用微波预烧(MC)和传统马弗炉预烧(CC)两种方法制备了M型六角铁氧体预烧料,然后制备出烧结磁体。采用XRD、SEM和VSM分析样品的结构特征、微观形貌及磁特性。研究表明,MC技术能快速有效地生成六角铁氧体永磁材料,且能提升材料的Br和Hc J。对于配方Sr0.22La0.38Ca0.4Fe11.6Co0.24O19,当预烧温度和烧结温度分别为1250℃和1170℃时,对应MC预烧料的烧结样品的Br=444m T和Hc J=415k A/m,与相同温度下的CC预烧料的烧结样品指标相比分别提高1.6%和5%。     

机械粉碎对铁氧体预烧粉料颗粒形态及粒度分布的影响

研究了铁氧体预烧粉料的颗粒形态和粒度分布；对比研究了砂磨及球磨工艺对铁氧体粉料颗料形态及粒度分布的影响；电子探针ＥＤＡＸ分析结果表明；长时间的砂磨使掏氧体成分中Ｆｅ含量大大增加，这将会影响铁氧体的原始成份，进而影响铁氧体的电磁性能。     

预烧工艺对锰锌铁氧体粉料磁化度的影响

在锰锌铁氧体生产线进行试验,通过改变预烧工艺,包括预烧温度、回转窑进气量、物料冷却速度等参数,从而达到调节预烧料磁化度的目的。结果表明,预烧温度在900~1000℃时,磁化度随预烧温度升高而增加,当预烧温度980℃之后磁化度变化幅度增大;磁化度随进入窑内的空气量增加而降低,生产中可通过减小总排风量和窑尾进气量提高磁化度;磁化度即使在物料冷却到400℃时依然会发生变化,并随冷却速度加快而升高。结果表明,仅通过简易的设备改造和工艺控制便可实现磁化度的调节,成本低,效果好。     

高性能永磁铁氧体产业化工艺技术

介绍了高性能永磁铁氧体产业化工艺技术,阐述了生产高性能永磁铁氧体应具备的基本条件对影响磁性能的关键工序：预烧、球磨、压型、烧结进行了分析,得出生产高性能铁氧体的基本工艺要求。     

预烧温度和烧结温度对功率镍锌铁氧体磁性能的影响

用常规的氧化物法制备了功率NiZn铁氧体.研究了烧结温度与预烧温度对NiZn铁氧体性能的影响.实验发现,随着预烧温度和烧结温度的增高,起始磁导率先增大后降低,磁损耗则先降低后增大;在烧结温度为1265℃左右、预烧温度为900℃时,功率损耗达到最小,且起始磁导率达到了预期的要求.材料的微观结构较好,晶粒粒度较大.     

铁氧体工艺沉渣的微波吸收特性研究

对铁氧体工艺沉渣的微波吸收特征进行了研究，考察了中和法含各种单一重金属离子的氧体的微波吸收情况，表明ＺｎＦｅ２Ｏ４对于９．４８ＧＨｚ微波具有理想的吸收效果，同时与草酸盐人沉淀铁氧体微粉的微波吸收情况进行了对比。用其它重金属离子取代ＺｎＦｅ２Ｏ４中的部分Ｚｎ＾２＋使微波吸收效果降低。     

各向异性轧制成型高摩尔比铁氧体磁粉工艺研究

生产各向异性轧制磁体用铁氧体磁粉,通常采用的氧化铁Fe_2O_3与氧化锶SrO的摩尔比低于铁氧体摩尔比理论值6.0。由于碱性环境下容易生成Cr~(6+),需通过回火后湿式表面处理工序去除Cr~(6+)。通过调整预烧工艺参数,考察摩尔比在5.65~6.5时磁粉中的Cr~(6+)含量,并探究省去表面处理工序的可能性。研究发现摩尔比大于6.2时,Cr~(6+)含量10 ppm。摩尔比在5.9~6.3时,磁粉剩磁257 m T,内禀矫顽力=270 k A/m。通过调整预烧和添加剂比例,在摩尔比为6.2、添加剂含量3%、1100℃预烧条件下获得磁体剩磁达264 m T的性能。通过对预烧温度对比,在1040~1120℃随预烧温度提高,剩磁逐渐提高,之后继续提高,剩磁逐渐降低。     

性能不随温度变化的矩磁铁氧体

为了制作一种磁噪声极低的宽温矩磁铁氧体,研究了一系列含钴的接近化学正分的镍锌铁氧体。着重考察了镍锌比、钴含量和烧结条件对温度稳定性和巴克豪森噪声的影响。在0℃到75℃之间,最佳材料的矫顽力不随温度变化,其噪声低于锰镁和锂铁氧体。淬火和慢冷的结果有显著的不同。根据钴对镍锌铁氧体的磁晶及感生各向異性的影响,对上述实验结果作了解释。     

旋磁铁氧体材料的微波烧结及在环行器中的应用研究

对微波烧结旋磁铁氧体材料进行了初步实验,检测和分析了烧成的材料和由其制成的环行器的主要技术参数,并与传统烧结材料进行了对比.结果表明,微波烧结旋磁铁氧体材料介电损耗较低,用其制作的环行器满足设计要求,损耗减小.该烧结方法具有一定的优越性.     

锰锌铁氧体单晶的制备

锰锌铁氧体单晶通常使用布里茲曼法生长,在生长大单晶时,虽然使用了好几种加热元件,但在惰性气氛中使用石墨加热体,在CO气氛中使用碳化硅加热元件更为合宜和经济。当诸如爐子最大温度,环境气氛的氧分压适合于生长条件时,用此法生长的多数锰锌铁氧体晶体是单晶体。当爐子最高温度足够高时,晶体生长轴接近平行于<110>方向。