錳鋅鐵氧體粉的制備和性能研究.pdf

1、高磁導率軟磁鐵氧體材料是應用非常廣泛的一種功能材料，在眾多領域中得到了廣泛的應用。MnZn鐵氧體具有高起始磁導率、高飽和磁化強度、高電阻率、低損耗、高頻性能等優(yōu)點。近年來，隨著通訊技術(shù)的飛速猛進，電子元器件呈現(xiàn)小型化和高效化的趨勢。這對電子器件所用材料的性能提出了越來越高的要求。因此，高性能錳鋅鐵氧體的制備及改性是目前研究的熱點之一。化學組成以及制備工藝的改變，對MnZn鐵氧體粉的結(jié)構(gòu)、磁性能有著極大的影響。
　　 采用化學共沉

2、淀法和固相法來制備錳鋅鐵氧體粉?；瘜W共沉淀法分別采用氫氧化鈉和碳酸氫銨作為沉淀劑。研究了反應pH值、沉淀溫度、攪拌速度等因素對共沉淀合成錳鋅鐵氧體的組成、粒度和顆粒形狀的影響，較深入的研究了共沉淀組成與磁性能的關系。結(jié)果表明，以NaOH為沉淀劑，金屬離子溶液pH值控制在13，以NH4HCO3為沉淀劑pH值控制在7.0，控制反應溫度50～55℃，反應時間2h，沉淀劑NH4HCO3與金屬離子用量摩爾比值在1.2～1.5之間時，制備的前驅(qū)體的

3、產(chǎn)率最高；加快反應攪拌器的攪拌速度有利于減小產(chǎn)物粒徑。熱處理溫度和氣氛是合成錳鋅鐵氧體的關鍵因素。在950℃，空氣中升溫氮氣保護下降溫的熱處理工藝所制得的錳鋅鐵氧體粉具有最高的比飽和磁化強度31.65emu·g-1、最低矯頑力19.72Oe。
　　 固相法制備鐵氧體以Fe2O3、MnCO3、ZnO為原料，采用正交實驗法，研究了原料配比、熱處理溫度、保溫時間三個因素對飽和磁化強度σs(emu/g)、矯頑力Hc(Oe)、剩磁σr(e

4、mu/g)的影響，最終確定最佳工藝參數(shù)為：配比MnCO3：ZnO：Fe2O3=0.4:0.6:1；熱處理溫度：900℃；保溫時間2.5h。在配方不變的條件下，研究了不同合成溫度和不同保溫時間對錳鋅鐵氧體結(jié)構(gòu)、形貌和電磁性能的影響。進一步得出錳鋅鐵氧體粒徑對電磁性能影響關系。
　　 在影響電磁性能諸多因素中，除了基本配方和燒結(jié)工藝外，添加劑也是重要的因素之一。以TiO2，La2O3兩種氧化物為添加劑，研究不同的含量添加劑對錳鋅鐵氧

5、體密度、結(jié)構(gòu)以及磁飽和強度、矯頑力、磁導率、品質(zhì)因數(shù)等的影響。
　　 在研究摻雜TiO2對錳鋅鐵氧體性能影響中，當摻雜0.6％時有最大密度4.64g/cm3，摻雜少量TiO2后，錳鋅鐵氧體的結(jié)構(gòu)仍為典型的尖晶石相結(jié)構(gòu)，當摻雜量增大至1％時，出現(xiàn)了FeTiO3第二相。
　　 錳鋅鐵氧體固相摻雜TiO2、La2O3對其電磁性能產(chǎn)生很大影響。摻雜0.8％TiO2達到最大比磁飽和強度59.6emu/g；摻雜La2O3中，La2O

6、3摻雜量為0.6％時比磁飽和強度達到最大為59.42emu/g。摻雜TiO2、La2O3在摻雜量為0.2％時達到最大值，分別為21.2Oe和22.56Oe；在TiO2摻雜量0.2％時磁導率實部達最大，1MHz下為158.4；La2O3摻雜量為0.8％時磁導率實部出現(xiàn)最大，1MHz下為132.6。
　　 隨著TiO2、La2O3摻雜量的增大，Q值先增大后減小。當TiO2摻雜量達0.2％時Q值達最大，在20MHz下為33.1(U)；