铁含量和热处理对溶胶-凝胶法制备的NiCuZn铁氧体材料磁性能的影响

用溶胶-凝胶法制备Ni0.4Cu0.2Zn0.4FexO4尖晶石铁氧体纳米粉体,经过750℃的热处理后即有尖晶石相形成。详细研究了铁含量和热处理温度对静态磁性能的影响。粉料经造粒、压环成型并进行烧结,测量了它们的静态及交流磁性能。结果显示,在温度1000℃烧结3h,随x增大,材料矫顽力先变小后变大,而比饱和磁化强度先变大后变小,x=2.0的材料静磁性能较好,矫顽力为120A/m(1.5Oe),比饱和磁化强度为79.5 A.m2/kg。x=1.8的材料的起始磁导率最高,接近125,截止频率约为20MHz。随x增大,磁导率降低、截止频率提高,材料的高频特性有所改善。     

W6+离子掺杂对NiCuZn铁氧体的微观结构及电磁性能的影响

用传统的氧化物法制备了NiZnCu铁氧体,研究了掺杂W6 离子对Ni0.24Zn0.56Cu0.2Fe2O4铁氧体磁性能及微观结构的影响。实验发现,掺杂W6 离子后NiCuZn铁氧体的微观结构有显著变化,晶粒尺寸逐渐减小,晶粒趋于均匀。同时,W6 离子的加入对材料电磁性能也有一定的改善,随着W6 离子的增加,材料截止频率增高,介电常数ε′增大。     

Bi2O3掺杂和烧结温度对NiZn铁氧体截止频率的影响

以Ni0.25Co0.14Cu0.4Zn0.21Fe1.98O4为主配方,掺杂不同量的Bi2O3助熔剂,采用普通陶瓷工艺制备了NiZn铁氧体材料。分别采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析观察样品的相成分和微观形貌。用阻抗分析仪测试样品的磁谱,研究了Bi2O3助熔剂掺杂量和低温烧结对材料截止频率的影响。当起始磁导率为5.5时获得的截止频率为1GHz;材料中添加4wt%Bi2O3后,其烧结温度可以降低为850℃。     

(1-x)(Ni0.4Zn0.6)Fe2O4+x(Ni0.8Zn0.2)O铁氧体的微观结构与电磁特性

对(1-x)(Ni0.4Zn0.6)Fe2O4+x(Ni0.8Zn0.2)O铁氧体的X射线衍射、体积密度、直流体电阻率、磁导率温度谱和频率谱等测试数据进行比较分析发现:当x≤0.05时,铁氧体为单纯的尖晶石相,尖晶石晶格中少量氧缺位存在有利于促进晶粒的生长,提高铁氧体初始磁导率和致密度;当x＞0.05时,铁氧体为尖晶石和石盐石两相复合体,非磁性石盐石相(NiyZn1-y)O(y＜0.8)在晶界处的存在极大地减缓了晶粒的生长速度,促进了晶粒细化,改善了铁氧体的高频电磁特性和温度稳定性.     

Co_2Y添加对Ni_(0.7)Zn_(0.3)Fe_2O_4铁氧体损耗的影响

采用固相反应法制备了添加Co2Y(1wt%、2wt%、3wt%)的Ni0.7Zn0.3Fe2O4铁氧体多晶样品,研究添加Co2Y对Ni-Zn铁氧体损耗的影响。实验发现,添加Co2Y后,Ni-Zn铁氧体仍为尖晶石相,起始磁导率先增大后减小,铁氧体的磁损耗明显下降。对添加Co2Y引起铁氧体功耗下降的机理进行了讨论,认为主要是钴离子掺杂引起的铁氧体磁滞损耗和剩余损耗明显降低所导致的。     

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。     

组合掺杂对低温烧结NiZn功率铁氧体功耗特性的影响

采用陶瓷工艺制备低温烧结Ni Zn软磁铁氧体材料,研究了掺杂Co_2O_3、Cu O、Bi_2O_3、V_2O_5、Si O_2等对材料烧结温度及主要磁性能如磁导率、功耗等的影响。结果表明,Bi2O3对降低材料烧结温度有益但对功耗改善无益,Si O2对功耗改善有益但效果不明显,而组合添加0.15mol%Co2O3、9.0mol%Cu O、0.40~0.50wt%V2O5不仅可达到大幅度降低材料功率损耗,改善功耗特性,而且可保证材料低温烧结和其它优良磁性能,并获得具有低温烧结(烧结温度900℃左右)、低功耗(功率损耗Pcv≤300k W/m3(20℃,1MHz,30m T))、适于LTCF工艺和片式功率器件应用的Ni Zn功率铁氧体材料。     

Ba(ZnTi)_xFe_(12-2x)O_(19)铁氧体的磁特性

采用标准陶瓷工艺 ,并进行湿压磁场成型和氧气氛烧结 ,制备了高取向度、低介电损耗的各向异性 Ba(Zn Ti) x Fe12 - 2 x O19多晶六角铁氧体。根据分析 ,我们认为 M型六角钡铁氧体的六面体位 2 b位是一个特殊的四面体位 ,Zn2 +取代了 4f1和 2 b位上的 Fe3+,而 Ti4 +取代了1 2 k和 2 a位上的 Fe3+。     

BaO掺杂对高频MnZn功率铁氧体性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备Mn Zn铁氧体,研究了Ba O掺杂量对高频Mn Zn功率铁氧体微观结构和磁性能的影响。结果表明,少量的Ba O掺杂可以使铁氧体烧结样品的晶粒尺寸增大,密度和饱和磁感应强度提高,功耗降低,而过量加入后会出现过烧现象,功耗增加,饱和磁通密度和密度有所下降。烧结样品的起始磁导率随Ba O掺杂量的增加单调下降。在1260℃烧结温度下,当Ba O掺杂量为0.025wt%时,样品具有最低功耗值,且其他磁性能也较好。另外,与不掺杂Ba O的最佳烧结条件下铁氧体样品相比,1260℃烧结掺杂量为0.025wt%的材料起始磁导率降低,但功耗的温度特性更优。     

基于YF30预烧料的La-Co掺杂锶铁氧体的磁性能研究

以市售YF30铁氧体预烧料为基料,采用陶瓷法制备了La-Co掺杂的M型锶铁氧体Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0～0.21)。通过X射线衍射和MATEST-2010H永磁(稀土)磁性材料自动测量仪研究La-Co掺杂量对材料结构与磁性能的影响。结果表明,在1210℃烧结时,Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0～0.21)均为单一的磁铅石相结构,适量La-Co掺杂明显改善了M型锶铁氧体的内禀磁性能;在1195℃烧结时,Sr1-xLaxFe12-xCoxO19锶铁氧体在x=0.15处获得最佳磁性能:Br=410mT,Hcj=358.0kA/m,(BH)max=32.2kJ/m3。     

V_2O_5添加对NiCuZn铁氧体材料磁性能的影响

在前期实验的基础上并根据实际需要,选用Ni0.25Cu0.4Co0.15Zn0.2Fe2O4为主配方,采用普通氧化物陶瓷工艺制备NiCuZn铁氧体材料,通过添加V2O5助熔剂来改善材料的显微结构。主要研究了助剂含量对材料致密化程度、起始磁导率、截止频率、比损耗、温度稳定性等的影响。最终制备出可以用于射频领域的宽频带铁氧体材料,性能为:起始磁导率为7.4,截止频率700MHz左右,在-60～120℃磁导率的比温度系数小于4.5×10-4/℃,比损耗系数在100MHz以下小于1×10-2。     

Co2O3或/和V2O5掺杂对NiZn铁氧体磁性能的影响

一定量的V2O5掺杂有利于NiZn铁氧体烧结温度的降低，且在一定范围内起始磁导率升高；而Co2O3掺于Nizn铁氧体，起始磁导率降低，但损耗特性可得到改善。我们采用Co2O3-V2O5复合掺杂，发现选择适当的配比，在起始磁导率没有大的下降的情况下，烧结温度和损耗特性等其他磁特性可得到较好的改善。     

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。     

MoO_3掺杂对锰锌铁氧体显微结构与磁性能的影响

以Fe_2O_3、MnO、ZnO粉体为原料,采用固相烧结法,通过一次球磨,850℃预烧并掺杂,二次球磨,1200℃烧结最后压制成型制得不同MoO_3掺杂量的锰锌铁氧体,运用SEM、XRD、VSM等手段研究该材料的组织与性能。结果表明,无论是否掺杂MoO_3,均生成了典型的尖晶石铁氧体相和Fe_2O_3相。材料的饱和磁化强度和磁导率随掺杂量增加先增大后减小,矫顽力和剩余磁化强度先减小后增大。表现为掺杂0.06wt% MoO_3的锰锌铁氧块体组织最为致密,磁性能达到最优,矫顽力及剩余磁化强度最小,磁导率和饱和磁化强度最大。     

Co离子添加对NiZn铁氧体电磁性能的影响

用传统的陶瓷工艺制备了Co掺杂Ni0.24Zn0.6Fe1.98O4铁氧体材料,研究了Co掺杂量对NiZn铁氧体磁性能的影响.实验发现,在掺杂少量Co的情况下,随着掺杂量的增加,NiZn铁氧体的晶粒均匀生长,截止频率增高,损耗减小,介电常数在较宽频率范围稳定.因而,添加适量的Co离子,能有效改善NiZn铁氧体的性能.     

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。     

V_2O_5/MoO_3掺杂对NiCuZn铁氧体结构和性能的影响

采用固相反应法制备了NiCuZn铁氧体,研究了V2O5/MoO3不同掺杂量对材料电磁性能的影响以及V2O5/MoO3这两种物质掺杂效果的对比。结果表明,在900℃烧结条件下,随V2O5/MoO3掺杂量的增多,样品起始磁导率呈现出先增大后减小的规律(掺杂0.25wt%V2O5/0.5wt%MoO3时出现磁导率峰值)。对比两种掺杂物质,发现掺MoO3样品的起始磁导率和饱和磁化强度略好于掺V2O5的样品;掺V2O5样品的品质因数和矫顽力好于掺MoO3的样品。     

Ni0.25Zn0.15Fe2.6O4种子层对NiZn铁氧体双层膜性能的影响

采用旋转喷涂法在Si(100)基片上制备Ni0.25Zn0.15Fe2.6O4(100 nm)铁氧体薄膜作为种子层,然后在种子层上采用射频磁控溅射法沉积Ni0.25Cu0.09Zn0.66Fe1.998O4(600 nm)铁氧体薄膜。研究了种子层对NiZn铁氧体双层膜微观形貌、饱和磁化强度、矫顽力、磁导率及截止频率的影响。结果表明,Ni0.25Zn0.15Fe2.6O4种子层的引入促进了NiZn铁氧体双层膜尖晶石相的晶化和晶粒生长。NiZn铁氧体双层膜的饱和磁化强度Ms为420 kA/m,矫顽力Hc为5.9kA/m,截止频率fr为1.37 GHz,磁导率μ’(300 MHz)高达202。     

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。