NiZn鐵氧體的內(nèi)稟特性及溫度穩(wěn)定性研究.pdf

1、軟磁鐵氧體廣泛應(yīng)用在通信、計(jì)算機(jī)、電源等各類電子設(shè)備中,是電子信息工業(yè)中非常重要的基礎(chǔ)功能材料。常用軟磁鐵氧體主要分為 MnZn、NiZn兩大類。MnZn和NiZn鐵氧體各有優(yōu)缺點(diǎn),其中在1MHz以上,NiZn鐵氧體具有良好的電磁性能,比如電阻率、居里溫度θf、Bs和磁導(dǎo)率μ較高,矯頑力 Hc、溫度系數(shù)αμ和損耗 tgδ比較低。
　　本文以 NiO、ZnO、CuO和Fe2O3為原料,采用傳統(tǒng)陶瓷工藝,制備了環(huán)形 NiCuZn鐵氧體

2、樣品,系統(tǒng)研究了制備工藝、CuO摻雜、微觀結(jié)構(gòu)、Fe2O3含量及NiO/ZnO mol比等因素對(duì) NiZn鐵氧體電磁性能的影響,另外對(duì) NiZn鐵氧體的溫度穩(wěn)定性也做出了探討。
　　研究表明,預(yù)燒溫度、二磨時(shí)間、燒結(jié)溫度和燒結(jié)保溫時(shí)間對(duì) NiZn鐵氧體的電磁性能均有影響。實(shí)驗(yàn)表明,預(yù)燒溫度對(duì)樣品的起始磁導(dǎo)率影響最大,燒結(jié)溫度次之,燒結(jié)保溫時(shí)間最小。在 NiZn鐵氧體中添加 CuO能夠有效的促進(jìn)燒結(jié)過程中的致密化和晶粒長(zhǎng)大,但過量的

3、CuO在燒結(jié)過程中,會(huì)引起晶粒的不連續(xù)生長(zhǎng)、氣孔率增加等,導(dǎo)致材料磁導(dǎo)率減小;Fe2O3含量對(duì)樣品的磁導(dǎo)率、燒結(jié)密度、矯頑力 Hc、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度 Bs、剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度 Br等內(nèi)稟參數(shù)均有較大的影響,過量的Fe2O3會(huì)導(dǎo)致材料電磁性能的惡化;適量的加入 Zn2+可以降低磁晶各向異性常數(shù)K1和飽和磁致伸縮系數(shù)λs,提高飽和磁化強(qiáng)度 Ms,從而提高了材料的起始磁導(dǎo)率,而Zn2+過量時(shí),基本會(huì)占據(jù)全部的A位,使 A和B間的超交換作用消失,同時(shí)

4、被排擠到 B位置上的磁性離子,由于其磁矩反向平行排列,那么 Ms就會(huì)迅速降低,使磁導(dǎo)率顯著下降;采用缺鐵配方,選擇合適的NiO、CuO、ZnO比例,實(shí)現(xiàn)了提高樣品溫度穩(wěn)定性的目標(biāo),成功制備出了磁導(dǎo)率為440,在25～70℃之間溫度系數(shù)為1.65×10-6,在25～157℃之間溫度系數(shù)為0.67×10-6,居里溫度為170℃的樣品GW440以及磁導(dǎo)率為840,在25～70℃之間溫度系數(shù)為1.38×10-6,在25～150℃之間溫度系數(shù)為0