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。     

CaCO3添加对NiCuZn铁氧体磁性能及电学性能的影响

采用固相反应法制备了NiCuZn软磁铁氧体,探究了CaCO_3添加对铁氧体微观结构、磁性能以及电学性能的影响。运用砖墙模型,对晶界及晶粒的电阻率进行了近似计算,结果表明,在低频时,NiCuZn铁氧体的电学特性趋向于晶界特性,在高频时,其电学特性主要由晶粒决定。综合考虑到NiCuZn铁氧体材料的磁电性能,当CaCO_3添加量为0.04 wt%时,样品具有高起始磁导率(1370)、高饱和磁感应强度(353 mT)及高电阻率(1.2×10~8?·m),磁电性能最为优异。     

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_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。     

La2O3-B2O3-ZnO玻璃助剂对低温烧结LiZn铁氧体旋磁特性及微观结构的影响

采用固相法制备了La_2O_3-B_2O_3-ZnO(LaBZ)玻璃掺杂改性的LiZn铁氧体。为了满足LiZn铁氧体低温共烧和叠层片式微波铁氧体器件的要求,系统研究了LaBZ玻璃对LiZn铁氧体的烧结特性、微观结构以及旋磁特性的影响。结果表明,在900℃烧结可以得到纯的尖晶石相,通过液相烧结,LaBZ玻璃显著提升了LiZn铁氧体的致密度,晶粒尺寸以及旋磁特性。与未添加助熔剂的材料相比,900℃烧结、掺杂1wt%LaBZ玻璃助熔剂饱和磁化强度Ms增高(300 kA/m,4pMs=3777 G),剩磁比增大(～0.85),矫顽力(～189 A/m)下降,同时铁磁共振线宽减小(～256 Oe, 9.5 GHz)。由于富集于晶界的LaBZ非磁性另相的影响,其Ms值比同成分低温共烧LiZn铁氧体的Ms值400k A/m(4pMs=5000 G)低了25%,而线宽值高了35%。     

V2O5含量对MoO3-V2O5复合添加NiCuZn铁氧体性能的影响

用传统陶瓷工艺制备了(Ni0.16Cu0.2Zn0.64O)1.02(Fe2O3)0.98铁氧体材料,研究了MoO3-V2O5复合添加对材料烧结特性和磁性能的影响.结果表明,复合添加MoO3-V2O5能促进样品致密化、提高起始磁导率和降低功耗.当MoO3为0.15wt%、V2O5为0.15wt%时,930℃烧结起始磁导率(μi＞800)、功耗(305kW/m3)和密度(5.12 g/cm3)都达到较大值,比同样配方只掺杂MoO3的NiCuZn 材料明显提高.     

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。     

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。     

Cu含量对NiCuZn铁氧体材料电磁性能的影响

研究了Cu含量对NiCuZn(μi=1200)铁氧体材料磁导率和功耗Pcv的影响,并采用高纯度的原材料,严格控制主配方和生产工艺,制备出了高性能的NiCuZn铁氧体材料。实验表明,在6~8mol%的范围内,随着Cu含量的降低,磁导率略有上升;饱和磁通密度Bs逐渐增大,功耗Pcv显著降低。     

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。     

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。     

Bi2O3-MoO3复合掺杂对NiCuZn铁氧体烧结特性和磁性能的影响

研究了采用Bi2O3-MoO3复合掺杂的方式来降低NiCuZn铁氧体的烧结温度及提高电磁性能.结果表明:适量的Bi2O3-MoO3复合掺杂,可在900℃烧结,起始磁导率μi>800,适用于高感量、小尺寸片式感性器件的制备.     

低温烧结Ni0．24Cu0．21Zn0．55Fe2O4铁氧体的工艺条件

采用了固相反应法制备了Ni0.24Cu0.21Zn0.55Fe2O4铁氧体材料,研究了制备工艺(预烧温度、烧结温度、升温速度、保温时间)及助熔剂Bi2O3对材料显微结构和电磁性能的影响.结果表明,预烧温度、烧结温度、升温速度、保温时间和助熔剂Bi2O3对NiCuZn铁氧体材料的晶粒尺寸、晶粒分布均匀度、品质因数、起始磁导率和介电常数等影响显著.通过制备工艺参数的优化,确定出适当的工艺条件:预烧温度875℃,烧结温度900℃,升温速度2℃/min,保温时间2h.利用上述工艺制得的材料,不仅具有良好的电磁性能,而且实现了低温烧结.     

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。     

高磁导率MnZn铁氧体的氧化还原度调控与磁性能提升

采用氧化物陶瓷工艺制备MnZn铁氧体材料,研究了烧结过程氧分压及热处理氧分压对于其电磁性能的影响。实验表明,烧结过程中的氧分压P(O_2)越高,材料中的Fe²⁺含量越低,烧结体晶粒越大;氧分压的最佳范围在4~7%附近,过高或过低均会降低材料的磁性能。对于因氧分压偏离最佳范围导致磁性能低下的MnZn烧结体,可以通过后续的热处理工艺调节Fe²⁺含量以恢复其磁性能。根据这些结果,综合烧结工艺和热处理工艺的优势,采用21%的氧分压烧结获得较大的晶粒之后再在0.1%的氧分压气氛中热处理的方法调节铁氧体的Fe²⁺含量,获得了25℃时μi=10600,Bs=427 mT,μi(200 kHz)/μi(10 kHz)=98%,综合性能良好的高磁导率MnZn铁氧体磁芯。     

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。     

添加Co_2O_3对NiCuZn铁氧体磁性能的影响

采用传统氧化物陶瓷工艺制备NiCuZn铁氧体。利用扫描电子显微镜、阻抗分析仪、磁滞回线分析仪,分别对样品的微观形貌、复数磁导率频谱、静磁性能和高频功耗进行了观察和测试。结果表明,在0~0.12wt%的范围内,随Co2O3添加量的增大,样品的平均晶粒尺寸略有减小,起始磁导率逐渐下降,截止频率逐渐升高。在3MHz、10m T、25~140℃条件下,随着Co2O3添加量的增加,由于截止频率逐渐升高,磁导率虚部在高频下得到抑制,剩余损耗降低,导致磁芯功率损耗单调减小。     

Cu取代Zn对NiCuZn铁氧体磁性能和介电性能的影响

用传统的陶瓷工艺合成Ni0.15Cu0.2+0.02xZn0.65-0.02xFe2O4(x=-2,0,2,4)铁氧体。发现Cu取代Zn对样品的微观结构、居里温度、磁性能和介电性能都有很大的影响。磁导率随x的增大先增大后减小,在x=2时取得最大值。但品质因数始终随x的增大而增大。与此同时,居里温度随x的增大而增高。随着x的增大,介电常数增大;而介电损耗先减小后增大,当x=2时取得最小值。实验结果表明,在x=2时,能制备出高性能的NiCuZn铁氧体材料。     

烧结工艺对MnZn铁氧体磁性能的影响

在钟罩式气氛烧结炉中烧结高导MnZn铁氧体材料.研究发现,掺入适量的CaCO3和Bi2O3能改善材料的磁性能.烧结过程中烧结温度的增高可以促进晶粒长大,有利于提高起始磁导率;烧结气氛对离子电价和晶相形成有着决定性影响,选择合适烧结工艺是制备优质MnZn铁氧体的关键.