基于硅酸盐介质和尖晶石铁氧体的磁介电材料研究

摘要

磁介电材料在天线、滤波器、电磁干扰设备等的小型化和多功能化的研究中有广泛应用前景。铁氧体不仅具有很好的磁性能，而且还有高电阻率、低涡流损耗和非常好的热化学稳定性等优良性能。为了解决电子设备的小型化问题，本论文主要研究由硅酸盐介质和尖晶石铁氧体复合构成的磁介电材料。
　　采用固相反应法制备了(1-x)Mg2SiO4-xLiFe5O8、(1-x)Li2MgSiO4-xLiFe5O8和(1-x)Li2MgSiO4-x MgFe2O4三种新体系的磁介电材料，这三种体系的磁介电材料的相关研究并未见诸公开报道，而本论文研究了它们的物相、介电性能和磁性能。
　　三种体系的材料都有软磁特性，且随着铁氧体含量的增大，材料的饱和磁化强度、磁导率和磁损耗都会增大，磁导率会随着烧结温度的升高而升高。
　　磁介电材料(1-x)Mg2SiO4-xLiFe5O8中只存在Mg2SiO4相和LiFe5O8相。当LiFe5O8含量很低于20wt％时，材料介电常数在20左右，介电损耗低于0.5，烧结温度和频率对其影响很小。随着LiFe5O8含量的增大，介电常数和介电损耗都会增加。当LiFe5O8含量为40wt%时，饱和磁化强度为15.98emu/g。在10MHz-1GHz范围内，材料的磁损耗低于0.45。
　　磁介电材料(1-x)Li2MgSiO4-xLiFe5O8中，当LiFe5O8含量为10wt%和15wt%时，会产生少量Mg2SiO4。其中x=15%，烧结温度为1075oC，频率为15kHz-9MHz时，复合材料的介电常数为14.9-14.7，介电损耗为9×10-3-3×10-3。随着LiFe5O8含量的增大，复合材料的介电常数整体呈上升趋势，介电损耗在x从10%增大到15%时下降，然后上升。当LiFe5O8含量为40wt%时，材料的饱和磁化强度为16.83emu/g。在10MHz-1GHz频率范围，材料的磁损耗小于0.45。
　　磁介电材料(1-x)Li2MgSiO4-xMgFe2O4中有少量Mg2SiO4杂相。当MgFe2O4含量为15%和20%，频率范围为1kHz-1MHz时，复合材料的介电常数和介电损耗基本不随烧结温度发生变化，介电常数在18左右，介电损耗低于0.08。随着MgFe2O4含量的增加，复合材料的介电损耗在x从10%变化到15%时下降，然后上升。当x=40%时，复合材料的饱和磁化强度为14.44emu/g。在10MHz-1GHz频率范围，材料的磁损耗小于0.375。

目录

声明

1 绪论

1.1 引言

1.2 磁介电材料的性能参数

1.3 国内外研究现状

1.4 磁介电材料的性能要求

1.5 论文安排

2 (1-x)Mg2SiO4-xLiFe5O8复合材料的研究

2.1 (1-x)Mg2SiO4-xLiFe5O8复合材料的制备

2.2 (1-x)Mg2SiO4-xLiFe5O8复合材料的物相和性能分析

2.3 本章小结

3 (1-x)Li2MgSiO4-xLiFe5O8复合材料的研究

3.1 (1-x)Li2MgSiO4-xLiFe5O8复合材料的制备

3.2 (1-x)Li2MgSiO4-xLiFe5O8复合材料的物相和性能分析

3.3 本章小结

4 MgFe2O4-Li2MgSiO4复合材料的研究

4.1 (1-x)Li2MgSiO4-xMgFe2O4复合材料的制备

4.2 (1-x)Li2MgSiO4-xMgFe2O4复合材料的物相和性能分析

4.3 本章小结

5 总结和展望

5.1 本论文工作总结

5.2 展望

致谢

参考文献