低溫?zé)Y(jié)制備復(fù)合石榴石鐵氧體及其電磁性能研究.pdf

1、隨著移動通訊和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，疊層片式電感作為一類重要的電子元器件，得到了廣泛應(yīng)用和深入研究。鉍鈣釩系列石榴石鐵氧體有著良好的磁性能和燒結(jié)特性，且成本更低，成為低溫?zé)Y(jié)石榴石鐵氧體的最佳選擇。本文圍繞低溫?zé)Y(jié)Bi-CVG鐵氧體的電磁特性以及摻雜對其的影響進行了較為系統(tǒng)的研究。
　　 本文以Y2O3、Fe2O3、：Bi2O3、V2O5、CaCO3、In2O3和B2O3為原料，采用傳統(tǒng)的陶瓷工藝制備了Bi-CVG系列鐵氧體材料

2、。首先探討燒結(jié)工藝條件對改善主配方Bi-CVG鐵氧體微觀結(jié)構(gòu)和磁性能的作用：其次研究了摻雜、燒結(jié)溫度等因素對Bi-CVG系列鐵氧體性能的影響規(guī)律和作用機制。通過X射線衍射儀分析(XRD)、掃描電子顯微技術(shù)(SEM)、軟磁材料自動測試系統(tǒng)(MATS)、射頻阻抗/材料分析儀等方法考察了不同燒結(jié)溫度、保溫時間對產(chǎn)物體積密度、晶體結(jié)構(gòu)、形貌、磁性能和介電性能的影響。結(jié)果表明：
　　 (1)選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)燒溫度(900℃)可以有效提高Bi-

3、CVG鐵氧體的密度：燒結(jié)溫度對相穩(wěn)定性和電磁性能影響顯著，而保溫時間對其影響相對較小。當(dāng)燒結(jié)條件為1100℃×6h時，所制備的Bi-CVG樣品性能良好，平均晶粒尺寸約2μm，密度為5.20g/cm3；主要性能為Bt=24.57mT，Hc=764.4A/m，4πMs=343.2× 10-4T，tanδε=4.34×10-4，ε=13.92。
　　 (2)In取代可以改善Bi—CVG鐵氧體的磁性能和介電性能。適量的Inhl取代使樣品

4、的相對密度、飽和磁化強度Ms、剩磁Br口電阻率p增大；而矯頑力Hc、介電損耗tanδε
　　 和介電常數(shù)幽降低；同時In取代促進了Bi—CVG鐵氧體的晶化，使燒結(jié)溫度有所降低。本實驗發(fā)現(xiàn)In的最佳取代量在x=0.4～0.6范圍內(nèi)。
　　 (3)摻B可以有效降低Bi-CVG鐵氧體的燒成溫度。隨著B摻雜量的增多，Bi-CVG鐵氧體的電阻率運漸增太，介電損耗tanδε、剩磁Br、和飽和磁化強度4πMs和矯頑力Hc略有降低。在1

5、060℃℃6h條件下燒結(jié)B2樣品，其電磁特性較佳：室溫時D=5.11g/cm3，DRT=97.2％， Bs=37.30mT，Br=25.54mT，Hc=87kA/m，p=3.67×1010Ω·cm，tanδε=3.94×10-4。
　　 本論文工作所研制的Bi-CVG系復(fù)合石榴石鐵氧體材料，在維持電磁特性較佳的同時，燒結(jié)溫度有了較大幅度的降低，完全滿足同銀鈀(Ag-Pd：1145℃)電極共燒的要求,在低溫?zé)Y(jié)方面表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢