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℃。     

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。     

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。     

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。     

YIG缺铁配方的研究

用氧化物方法制备了缺铁配方的YIG，发现随配方中FeO3含量的减少，YIG的电阻率增大，介电损耗和高频软磁损耗减小，截止频率增大。在本实验条件下配方中缺铁3．0％时样品为正分，其饱和磁化强度和复数磁导率的实部最大。     

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。     

掺杂对宽温高导MnZn铁氧体直流叠加特性的影响

采用传统氧化物陶瓷工艺制备MnZn铁氧体材料。为获得高性能的MnZn软磁铁氧体材料,研究工艺条件及CaO、Nb2O5、Co2O3、TiO2等掺杂对MnZn软磁铁氧体材料增量磁导率的影响。结果表明,适量的CaO掺杂可使铁氧体晶粒尺寸细化,改善铁氧体晶粒的均匀性;适量的Co2O3添加可以改善材料增量磁导率的温度特性;添加适量Nb2O5与TiO2有利于提高起始磁导率、电阻率,降低磁损耗,从而改善材料的直流叠加特性。通过优化掺杂工艺,制备出了高磁导率、宽温、高直流叠加MnZn软磁铁氧体材料。     

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。     

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.     

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。     

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。     

Mg_(0.6)Cu_(0.1)Zn_(0.3)Fe_(2+x)O_(4+3/2x)铁氧体的结构和磁性能

分别采用过铁、正铁和缺铁配方通过固相反应法制备MgCuZn铁氧体,分析了Fe3+对铁氧体的磁性能和烧结特性的影响。微量缺铁有助于促进烧结并改善磁性能,过铁情况下,饱和磁化强度随x值增大迅速下降,在x=0.06处下降至38.84 A·m2/kg,相应的磁导率下降,截止频率向高频移动。并研究了微量V2O5掺杂对改善磁性能的作用,在掺杂量为0.4wt%处获得虚部损耗的有效提升(截止频率处提升近30%)。在此基础上探讨了MgCuZn铁氧体用作抗EMI磁珠的可行性,其低廉的价格相较于传统的Ni Zn/Ni Cu Zn铁氧体具有明显的优势。     

柠檬酸法合成的Ni-Zn铁氧体粉末的结构与电磁性能

用柠檬酸法合成了不同组分的Ni-Zn铁氧体粉末,利用XRD、SEM分析手段对铁氧体粉末的结构和形貌进行了研究,利用网络分析仪测量了微波频段铁氧体粉末的电磁参数,考察了铁氧体组分变化对其电磁参数的影响。结果表明,用柠檬酸法合成的铁氧体粉末的ε′随测试频率的提高变化很小,随铁氧体中Zn含量的增大而减小;而ε的值一直保持很小;μ′在2~9GHz范围内随铁氧体中Zn含量的增加而减小,而在9~18GHz范围内则变化很小;μ基本随铁氧体中Zn含量的增加而减小。     

Co~(2+)替代对NiCuZn铁氧体电磁性能的影响

采用固相反应法制备了低温烧结NiCuZn铁氧体,研究了Co2+替代量对铁氧体材料显微结构、饱和磁感应强度、矫顽力以及在偏置磁场下磁导率和品质因数的影响。研究表明,对于低磁导率的NiCuZn铁氧体,适量Co2+替代可对铁氧体负的磁晶各向异性常数进行补偿,能在一定程度上提升材料的磁导率。在大直流偏置场的作用下,铁氧体的磁导率都出现明显的下降,而矫顽力是决定其增量磁导率的主要因素。     

膜厚对FeCoAlON薄膜的静态与动态磁性的影响

采用射频磁控溅射法在Si(100)基片上沉积了不同氮分压和不同厚度的(Fe70.6Co29.4)88.2Al11.8-ON薄膜,研究了膜厚对5%氮分压沉积的薄膜静态与动态磁性的影响。当FeCoAlON薄膜的厚度较小时,薄膜表现出面内单轴磁各向异性,当薄膜厚度增加到210 nm时,薄膜出现了条形畴。动态磁性研究显示,对于面内单轴磁各向异性以及条形畴结构的FeCoAlON薄膜,都表现出优异的高频响应。特别地,对于具有条形畴结构的FeCoAlON薄膜,其磁谱曲线表现为多峰共振的特点。     

P2O5掺杂对高磁导率MnZn铁氧体性能的影响

为获得高磁导率MnZn铁氧体材料,研究了P2O5掺杂对MnZn铁氧体微观结构及电磁性能的影响.少量掺杂可使铁氧体晶粒尺寸增大,均匀性改善,起始磁导率提高.但若掺杂过量,晶粒中气孔率增加,起始磁导率下降,损耗也大为增加.在配方为(Zn0.454Mn0.493Fe2 0.053 )Fe23 O4的材料中,当P2O5掺杂量为0.10wt%时,起始磁导率可达10345.     

Mg_(1-x)Cu_xFe_2O_4铁氧体的结构、磁性能及损耗特性

采用固相反应法制备了Mg_(1-x)Cu_xFe_2O_4(x=0,0.4,0.6和0.8)系多晶铁氧体,分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对样品的结构和静态磁性能进行了表征,并测试了磁环在10k Hz~1MHz范围的磁导率、品质因数以及功率损耗。结果表明,Cu含量x=0~0.6时,样品均为单相立方尖晶石结构,Cu含量进一步增加至x=0.8时呈现大量的四方相另相;晶粒尺寸和密度均随x值增加逐渐增大,而电阻率则呈减小趋势;饱和磁化强度由20.7 A m2/kg逐渐增大到30.4 A m2/kg,矫顽力先减小后增大,在x=0.6时具有最小值445.7 A/m。利用适量的Cu2+取代Mg2+可以提高Mg1-xCuxFe2O4铁氧体的磁导率并降低其品质因数,样品的功耗相应地明显增大;在交变磁场频率为370k Hz时,磁通密度低于20 m T范围内,Mg_(0.4)Cu_(0.6)Fe_2O_4具有相对较高的功耗。