高性能Ni-Zn鐵氧體的制備工藝及其性能研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)和電子數(shù)字化產(chǎn)品的發(fā)展,器件的發(fā)展趨向于小型化、寬頻化、高性能和低損耗,這對軟磁Ni-Zn鐵氧體材料提出了更高的要求。本論文通過傳統(tǒng)的陶瓷制備工藝制備了高性能的Ni-Zn鐵氧體,并研究了不同預燒溫度、不同燒結(jié)溫度,不同Ni2+含量,以及La3+、Nd3+、Cu2+等不同離子摻雜對Ni-Zn鐵氧體的結(jié)構(gòu)和電磁性能的影響。研究結(jié)果表明:
　　 (1)對不同預燒溫度和燒結(jié)溫度的Ni0.5Zn0.5Fe2O4鐵氧體的結(jié)構(gòu)和性

2、能進行了研究,結(jié)果表明:950℃和1000℃預燒的樣品有Fe2O3第二相產(chǎn)生,隨著預燒溫度的升高樣品的晶格常數(shù)逐漸減小,微晶尺寸逐漸增大。隨著燒結(jié)溫度的升高樣品的晶格常數(shù)呈現(xiàn)先增大后降低的趨勢,而微晶尺寸和密度逐漸增大；介電常數(shù)呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢,在1200℃時有最小值；電阻率的變化是先增大后降低。1300℃下燒結(jié)樣品的介電損耗角正切有峰值出現(xiàn),表現(xiàn)出了異常的介電行為。
　　 (2)研究了不同Ni2+離子含量的NixZn1-

3、xFe2O4(x=0.3～0.7)鐵氧體的結(jié)構(gòu)和性能,結(jié)果表明:隨著Ni2+含量的增加晶格常數(shù)、密度和介電常數(shù)均呈現(xiàn)減小的趨勢,微晶尺寸呈現(xiàn)增大的趨勢,而飽和磁化強度先增大后又減小,在x=0.5時有最大值80.23emu/g。除了Ni0.3Zn0.7Fe2O4的介電損耗角正切變化正常外,其它樣品的介電損耗角正切均表現(xiàn)出異常的介電行為,有峰值出現(xiàn)。
　　 (3)研究了La3+摻雜的Ni0.5Zn0.5LaxFe2-xO4(x=0.

4、002～0.010)鐵氧體的結(jié)構(gòu)和性能,結(jié)果表明:Ni0.5Zn0.5La0.008Fe1.992O4和Ni0.5Zn0.5La0.01Fe1.99O4鐵氧體樣品有LaFeO3第二相出現(xiàn)。隨著La3+的摻雜量的增加,晶格常數(shù)、微晶尺寸和介電常數(shù)均先增大后減小,并且都在x=0.006時出現(xiàn)峰值,但是密度呈現(xiàn)增大的趨勢；電阻率和飽和磁化強度先減小后增大,均在x=0.006時出現(xiàn)最小值。除了Ni0.5Zn0.5La0.002Fe1.998O4

5、樣品外,其它樣品的介電損耗角正切均有峰值出現(xiàn),表現(xiàn)出異常的介電行為。
　　 (4)研究了Nd3+摻雜的Ni0.5Zn0.5NdxFe2-xO4(x=0.002～0.010)鐵氧體的結(jié)構(gòu)和性能,結(jié)果表明:Ni0.5Zn0.5Nd0.01Fe1.99O4鐵氧體樣品有NdFeO3第二相生成。隨著Nd3+摻雜量的增加,晶格常數(shù)呈現(xiàn)增大的趨勢,密度、介電常數(shù)和介電損耗角正切呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,均在x=0.008時出現(xiàn)最大值；而飽和磁化

6、強度逐漸減小,在x=0.010時有最小值71.22emu/g；并且所有樣品的介電損耗角正切均出現(xiàn)峰值,表現(xiàn)異常的介電行為。
　　 (5)研究了Cu2+摻雜的Ni0.5-xCuxZn0.5Fe2O4(x=0.12～0.28)鐵氧體的結(jié)構(gòu)和性能,結(jié)果表明:x=0.24和0.28的樣品有CuO和CuFe2O4第二相生成。隨著Cu2+摻雜量的增加,晶格常數(shù)呈現(xiàn)減小的趨勢,微晶尺寸呈現(xiàn)增大的趨勢,密度先增大后降低,在x=0.20時得到最大