烧结气氛对锰锌功率铁氧体材料性能的影响

MnZn铁氧体材料要获得良好的电磁性能必须在平衡气氛中烧结,平衡氧分压的控制遵循Blank平衡气氛计算公式。在解析Blank平衡气氛公式的基础上,系统研究了烧结气氛a值、b值以及保温结束点氧分压变化对MnZn铁氧体材料性能的影响。结果发现,气氛a值及降温段气氛对二峰温度的影响效果显著,可达10℃以上,而且通常使用的气氛b值14540烧结效果并不理想,保温段与降温段前后一致的气氛a值更有利于得到更好的材料性能。     

气氛粉法防止锰锌铁氧体氧化的研究

MnZn铁氧体在烧结过程中,采用气氛粉如氧化铜复合粉、铁氧体粉末等能有效地减弱样品的氧化程度,它是一种防止MnZn铁氧体被氧化的新方法。实验表明:制备低,中磁导率的锰锌铁氧体,用气氛粉法比其它方法更为简便、有效,对改善材料的综合性能具有显著效果。     

如何选择"氮窑"

1 前言 众所周知,MnZn铁氧体是Mn、Zn和Fe三种金属的氧化物在高温下发生固相反应生成的,而在不同温度与气氛条件下Mn、Fe将发生离子价的变化,故为了保持在MnZn铁氧体中各金属离子的特定价态和尖晶石单相结构,除严格控制配方外,还必须严格控制热化学反应的温度和气氛条件[1].因而烧结就成为MnZn铁氧体生产过程中的关键工序,而烧结设备则是实施烧结的基本条件.     

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。     

氧化锆陶瓷承烧板的特性及其在MnZn铁氧体烧结中的应用

对氧化锆陶瓷的特征以及用作MnZn铁氧体烧结承烧板(Setter Plate)的主要性能,如抗热震性、化学稳定性作了阐述.不同用户的试验结果表明,使用本公司生产的承烧板烧结MnZn铁氧体,样品的磁导率(i)降低不明显,基本保持不变,适合MnZn铁氧体的烧结.     

高Bs低损耗MnZn铁氧体的研制

本文论述了高B~s低损耗MnZn铁氧体材料的制造工艺,并通过适当的配方与加杂质来实现较低的功率损耗,进而控制最小损耗点二峰的温度范围。实验着重于加杂质Li_2CO_3、V_2O_5和CaCO_3的量对材料性能的影响,并探讨了烧结气氛的控制方法。     

MnZn功率铁氧体的研究进展

介绍了MnZn功率铁氧体的研究现状及TDK等铁氧体公司的最新产品,阐述了MnZn功率铁氧体的基本配方、添加剂及烧结工艺,指出了功率铁氧体的发展方向.     

绵阳开元研制成功KP44高频低功耗MnZn功率铁氧体材料

2002年3月3日四川省科学技术厅组织召开了由绵阳开元磁性材料有限公司自主研发的KP44高频低功耗MnZn功率铁氧体材料项目的成果鉴定会，来自电子科技大学、电子九所、四川大学、长虹公司的专家、教授组成的鉴定委员会听取了该材料的技术报告、研制工作报告、产品测试报告、查新报告，审查了有关资料，考察了生产现场，专家委员会经过认真讨论，一致通过了该材料的成果技术鉴定。 KP44高频低功耗MnZn功率铁氧体材料是绵阳开元磁性材料有限公司技术人员采用合理的配方、科学的复合微量掺杂、平衡气氛及致密化曲线烧结等先进工艺技术开发的…     

中高频低损耗MnZn铁氧体材料研发进展

随着第三代宽禁带半导体的应用,功率器件的小型化、高频化、轻量化对MnZn铁氧体材料提出了高频低损耗化的迫切需求.分析了适用于500 kHz及以上频率的中高频MnZn功率铁氧体的低功耗化机理,归纳了高频MnZn铁氧体的发展历程,对比了几种在中高频下表现优异的典型MnZn铁氧体材料,指出了高频低损耗铁氧体开发中有待解决的一...     

烧结氧分压对高频MnZn功率铁氧体磁性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备了高频MnZn功率铁氧体,基于动态磁化理论和损耗分离方法,研究了烧结氧分压对材料显微结构、磁导率和损耗的温度特性的影响。结果表明,随着氧分压的增大,室温下MnZn功率铁氧体的密度d、平均晶粒尺寸D、电阻率ρ和起始磁导率μi逐渐减小,而磁滞损耗Ph和涡流损耗Pe逐渐增大,同时μi-T曲线的二峰位置和Ph-T曲线的最小值所对应的温度逐渐移向高温。相同氧分压烧结MnZn功率铁氧体的涡流损耗Pe和剩余损耗Pr均随温度升高而增大。在氧分压为2%时,高频MnZn功率铁氧体具有最优性能,室温下起始磁导率μi为1175,1 MHz/50 mT时20℃与100℃的损耗PL分别为359 kW/m~3和486 kW/m~3,3MHz/10mT时20℃与100℃的损耗分别为221 kW/m~3和301 kW/m~3。     

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。     

TiO_2掺杂对高频MnZn功率铁氧体显微结构及磁性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备2~4MHz高频开关电源用Mn Zn功率铁氧体,通过对铁氧体断面显微结构、密度和磁性能的测试,研究了TiO_2掺杂量对材料微观结构、磁导率和功率损耗的影响。结果表明,随着TiO_2掺杂量的增加,样品平均晶粒尺寸先减小后增大,磁导率单调减小,不同温度(25℃、100℃)下的磁心总功率损耗(激励条件3MHz,10m T、25m T)先减小后增大。说明TiO_2的适量掺杂可以改善高频Mn Zn功率铁氧体的微观结构,降低其功耗。     

烧结温度对超低损耗锰锌铁氧体性能的影响

使用同一配方制备得到的锰锌铁氧体坯件分别在1360℃、1330℃、1300℃下采用平衡气氛法烧结,制备得到致密的锰锌铁氧体磁环。SEM结果表明,降低烧结温度有效地减小了晶粒尺寸,消除了晶粒内部气孔,改善了晶粒均匀程度,使晶界更为清晰。电磁性能测试表明,在三种温度烧结得到的锰锌铁氧体材料的起始磁导率μi没有显著差异;饱和磁感应强度Bs随烧结温度降低有小幅上升;总功率损耗随烧结温度的降低而下降;并且在1300℃烧结的铁氧体材料的功率损耗(100k Hz/200m T,100℃)很低,约为255k W/m~3。通过损耗分离证实,总功率损耗的改善主要是涡流损耗大幅降低所致。     

宽温高磁导率软磁铁氧体材料RH15K的开发

采用传统氧化物陶瓷工艺制备锰锌铁氧体,研究了主配方的氧化铁含量、烧结工艺等因素对材料微观结构和磁导率的影响。结果表明,主配方氧化铁含量在52.2 mol%时,可以获得较好的磁导率温度特性;烧结温度1380℃,保温8~12 h,有助于提高起始磁导率;晶粒直径25μm左右和致密的微观结构,可提高材料的起始磁导率。通过优化配方和制备工艺,开发出了宽温、高磁导率锰锌铁氧体材料RH15K,性能如下:起始磁导率μi:15000±30%(25℃,10 k Hz),μi5000(-40℃,10 k Hz),居里温度TC105℃。     

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.     

MnZn功率铁氧体高频功耗特性分析

采用氧化物陶瓷工艺制备了2～4MHz频段高频开关电源用MnZn功率铁氧体,通过对铁氧体断面显微结构、密度和磁特性的测试,研究了Fe2O3含量对MnZn功率铁氧体功率损耗特性的影响。结果表明,随着Fe2O3含量的增加,晶粒尺寸逐渐减小,常温下3MHz、10mT高频损耗(Pcv)先增大后减小,Fe2O3含量从58mol%增加到59 mol%时,损耗下降非常明显,而在100℃时,铁氧体的剩余损耗逐渐降低,导致总损耗随着Fe2O3含量的增加而减小。随着频率的升高,剩余损耗(Pr)占总损耗的比重逐渐增加,成为损耗的主要部分,而磁滞损耗(Ph)占总损耗的比重逐渐降低,涡流损耗(Pe)所占比重变化不明显。     

低温共烧MnZn铁氧体的研究现状

MnZn铁氧体在电子工业上有着非常广泛的应用。MnZn铁氧体与银电极的低温共烧是实现其无源集成组件的关键。本文分析了影响MnZn铁氧体低温烧结的各种因素,重点介绍了目前国内外在MnZn铁氧体低温共烧领域中所取得的相关成果,最后提出其未来发展的方向。     

MoO3添加对高频MnZn功率铁氧体性能的影响

采用陶瓷工艺制备高频MnZn功率铁氧体材料,研究了MoO3添加对材料微结构和磁性能的影响。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征材料结构,用B-H分析仪测试材料磁性能,并对材料功率损耗进行分离。结果表明,适量添加MoO3可以有效改善材料的微观结构,提高致密度,提高材料饱和磁通密度和起始磁导率,降低功率损耗。功耗分离后发现,随着MoO3添加量的增加,磁滞损耗比例下降,涡流损耗所占比例上升。最佳MoO3添加量为0.01 wt%,获得低功耗的MnZn功率铁氧体,100℃、500kHz、50mT条件下功耗为86 kW/m3,起始磁导率约为1928,25℃下的饱和磁通密度为513 mT。     

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。