预烧温度对MnZn功率铁氧体微观组织以及性能的影响

利用氧化物陶瓷工艺制备MnZn功率铁氧体。研究了不同预烧温度下铁氧体粉料的相变及其对铁氧体结构和性能的影响。结果表明,当预烧温度升高至880℃时,粉料中生成了明显的尖晶石相Zn1-xMnxFe2O4。随着预烧温度的升高,烧结试样的密度(d)、起始磁导率(μi)、饱和磁感应强度(Bs)和电阻率(ρ)均先升高后降低,功率损耗(Pcv)先降低后升高,均在880℃预烧时达到最优点:密度、起始磁导率、饱和磁感应强度和电阻率分别达到最高值4.86g/cm3、2570、528mT和6.6?·m,功率损耗降至最低值369kW/m3。因此,在880℃下预烧的粉料活性适中,烧结后能获得均匀致密的微观组织和优良的电磁性能。     

ZrO2添加对MnZn铁氧体磁性能温度特性的影响

采用固相反应法制备了分子式为Mn_(0.711)Zn_(0.206)Fe_(2.083)O_4的MnZn软磁铁氧体,研究了ZrO_2添加对材料显微结构及磁性能温度特性的影响。结果表明,随着ZrO_2添加量的增加,MnZn铁氧体电阻率单调增大,密度、起始磁导率和饱和磁感应强度先增大后减小,剩余磁感应强度、矫顽力和总损耗(100 kHz,200 mT,25℃)先减小后增大。当ZrO_2添加量为0.01 wt%时,密度达到最大,起始磁导率和饱和磁感应强度在25～120℃宽温度范围均达到最大值,总损耗在25～120℃宽温度范围均有最低值。     

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.     

V2O5掺杂对低温烧结MnZn功率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烧结MnZn功率铁氧体材料,研究V2O5掺杂对材料显微结构、烧结温度、烧结密度、收缩率、磁导率、饱和磁感应强度及功耗特性的影响.结果表明,随V2O5掺杂量的增加,样品平均晶粒尺寸增大,材料烧结温度降低,收缩率增大,烧结密度、磁导率及饱和磁感应强度先增高后降低,功耗先降低后增高.配方采用MnCO3:38.85 mol％、ZnO:10.18 mol％、Fe2O3:50.97 mol％,基础添加Bi2O3:1 wt％并掺杂V2O5:0.5～0.7 wt％,可获得具有高饱和磁感应强度(Bs>380 mT,1.2 kA/m下测量)、低功耗(功率损耗Pcv<500 kW/m3(20℃,1 MHz,30 mT)、高磁导率(1000左右)的性能,显微结构致密,其烧结温度<950℃.     

ZnO含量及烧结温度对NiZn铁氧体性能和显微结构的影响

采用传统氧化物法制备了Ni0.49-xZn0.398+xCu0.112Fe2O4(x=0,0.014,0.026,0.038,0.05)铁氧体材料,研究了主配方及烧结温度对材料电磁性能和显微结构的影响。研究表明,ZnO含量对NiZn铁氧体材料的起始磁导率μi、饱和磁通密度Bs、Q值和比损耗系数tanδ/μi影响较大;当x=0.026时,NiZn铁氧体材料的饱和磁通密度最高;饱和磁通密度随烧结温度先升高后降低,当烧结温度为1100℃时,晶粒尺寸分布均匀、结构致密性好,其饱和磁通密度达到最大。在本研究中,最佳工艺参数为:x=0.026,烧结温度1100℃。     

Co2Z钡锶铁氧体材料的高频磁性能

采用固相法制备Sr2+部分取代Ba2+的Co2Z铁氧体材料(Ba1.5Sr1.5Co2Fe24O41),探究了预烧温度、烧结温度、烧结气氛等制备工艺对材料磁性能的影响,并用扫描电镜和XRD分析仪对材料的微观形貌和相成分进行了观察、测试。研究表明,当预烧温度为1250～1280℃时,起始磁导率随预烧温度的增高而降低,Q值(1GHz)随之增高。当烧结温度从1220℃升高到1280℃时,起始磁导率随之增高,Q值(1GHz)随之减小。当烧结气氛由空气改为氧气时,起始磁导率降低,Q值(1GHz)增高。1280℃下预烧2h、1240℃氧气气氛中烧结3h的材料磁性能较优,起始磁导率为4.2,品质因数Q值在1GHz时为11.3,截止频率高于1.8GHz。     

烧结温度对镍锌功率铁氧体磁性能的影响

为得到Zn含量不同时NiZn铁氧体材料的最佳烧结温度,用氧化物法制备了NiZn铁氧体材料,研究了烧结温度对材料起始磁导率、功耗、饱和磁感应强度和微结构的影响.结果表明,适宜的烧结温度对制备功耗低、饱和磁感应强度高和较优起始磁导率的NiZn铁氧体材料至关重要,而Zn含量不同时对应材料的最佳烧结温度也各不相同.     

粉料粒度分布对宽温低功耗MnZn铁氧体性能的影响

为了研究粉料粒度分布对宽温低功耗MnZn铁氧体磁性能的影响,采用氧化物陶瓷工艺制备MnZn铁氧体,用激光粒度测试仪、扫描电镜(SEM)以及软磁测试系统等仪器测试和分析了不同二次球磨时间样品的粒度分布、MnZn铁氧体的断面显微结构以及功率损耗、密度和起始磁导率.结果表明,随着二次球磨时间延长,粉料粒度不断减小,粒度分布在1μm以下占比增高.MnZn铁氧体的密度、起始磁导率及饱和磁感应强度先增大后减小,功率损耗先减小后增大.当粒度1μm以下占50％、2μm以下占90％,样品的密度,颗粒尺寸和宽温功耗特性最佳.     

Ta2O5对高BsMnZn功率铁氧体微结构及磁性能温度特性的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备了MnZn功率铁氧体,研究了Ta2O5对材料微结构及磁参数温度特性的影响。结果表明,随着Ta2O5含量的增加,材料的平均晶粒尺寸逐渐增大,密度略有增加,磁导率(μi)呈先增大后降低的趋势,磁损耗(Pcv)则先降低后增加,当Ta2O5含量为0.015wt%时,常温下μi与Pcv分别达到最大值与最小值。材料的饱和磁感应强度(Bs)随着Ta2O5含量的增加而先增大后降低,在添加0.025wt%Ta2O5时达到最大值,25℃、100℃及120℃的Bs分别为578mT,495mT和469mT。     

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。     

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。     

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。     

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。     

Ni取代对MnZn铁氧体磁特性的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备MnZn铁氧体材料,研究了配方中Ni(以NiO的形式)取代Mn对MnZn铁氧体微结构及磁性能的影响。结果表明,配方中Ni取代会造成磁导率下降、损耗增大,但适宜的取代量可以提高MnZn铁氧体材料的高温饱和磁感应强度,当取代量为3.5mol%时,MnZn铁氧体100℃下的饱和磁感应强度可以高达492mT。     

正交实验法优化降温速率制备高磁导率高饱和磁通密度MnZn铁氧体研究

采用正交实验研究了不同降温段的降温速率对MnZn铁氧体磁导率温度稳定性的影响,并在此基础上优化了降温曲线。结果表明,通过正交实验法优化降温曲线,可以制备更加均匀显微结构和较大晶粒尺寸的样品,从而成功地制备得到了高磁导率(μi)高饱和磁通密度(Bs)锰锌铁氧体材料。当降温段1350~1150℃、1150~1000℃和1000~700℃的降温速率分别为0.83℃/min、5.0℃/min和5.0℃/min时,烧结的MnZn铁氧体具有均匀的微观结构和优良的磁性能。此时,烧结体在0~190℃温度区间和应用频率f≤530k Hz时保持高磁导率(μi5000),同时在常温下具有高的饱和磁通密度Bs=530 m T。     

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.     

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。     

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。     

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。