寬溫MnZn功率鐵氧體磁性能及晶粒生長動力學(xué)研究.pdf

1、低熔點添加劑在MnZn鐵氧體的燒結(jié)過程中，往往具有助熔作用，可以促使晶粒長大，然而，對于低熔點添加劑對晶粒生長機制的研究還不甚完善。本文采用傳統(tǒng)氧化物陶瓷工藝制備MnZn功率鐵氧體，研究了ZnO和多種低熔點添加劑以及燒結(jié)溫度對鐵氧體晶相、微觀形貌和磁性能的影響，并分析了ZnO和添加劑對MnZn功率鐵氧體晶粒生長機制及活化能的影響。
　　研究結(jié)果表明：添加劑SiO2-CaCO3主要富集于晶界處，形成高電阻率的Ca2ZnSi2O7，適

2、量添加能促進晶粒生長，改善磁性能，添加過多會使晶粒異常長大，適宜的添加量為3.9×10-3wt％SiO2、6.5×10-3wt%CaCO3。隨SiO2含量的逐漸增加，樣品的平均晶粒尺寸逐漸增大，磁導(dǎo)率先增大后減小，而損耗先減小后增加；當添加6×10-3wt%SiO2時樣品的磁導(dǎo)率最大，損耗最小。晶格常數(shù)隨CuO含量的增加而逐漸增大，適量添加CuO可促進燒結(jié)，改善鐵氧體的微結(jié)構(gòu)，提高起始磁導(dǎo)率，降低損耗，適宜的添加量為1.2×10-2wt

3、%。當V2O5的含量逐漸增多時晶格常數(shù)逐漸增大，V2O5的適量加入使微結(jié)構(gòu)變好，磁導(dǎo)率增大，損耗減小，當V2O5為2.76×10-2wt%時性能最佳，μi～T曲線的Ⅱ峰位置隨V2O5含量的增加而逐漸向低溫移動。當組合添加2.76×10-2wt%V2O5和1.2×10-2wt%CuO時，鐵氧體的綜合性能最好，晶格常數(shù)隨添加劑含量的增加而逐漸增大，μi～T曲線的Ⅱ峰位置則逐漸向移向低溫。鐵氧體的平均晶粒尺寸隨Bi2O3含量的增加而逐漸增大，

4、磁導(dǎo)率先增大后減小，損耗先減小后增大，當添加過量時出現(xiàn)晶粒異常長大現(xiàn)象，最佳添加量為0.04wt%。隨ZnO含量的逐漸增加，μi～T曲線的Ⅱ峰位置逐漸移向低溫，居里溫度逐漸降低，最適宜的ZnO含量為12mol%。當燒結(jié)溫度逐漸升高時平均晶粒尺寸逐漸增大，磁導(dǎo)率先增加后減小，損耗先減小后增大，最佳燒結(jié)溫度為1350℃。
　　由實驗結(jié)果得出本文中MnZn功率鐵氧體的晶粒生長動力學(xué)方程為D=√K0t exp(-16353/RT)；同時，