高频高耐压镍铜锌铁氧体材料性能与制备

摘要

本文以分析纯NiO、CuO、．ZnO和Fe2O3为原料，采用传统的氧化物混合工艺经过球磨、预烧、造粒、成形和烧结等工艺过程，制得环形NiCuZn铁氧体试样。通过XRD和SEM观察试样物相和晶粒形貌来分析评估了性能与微观结构的关系。首先，研究了NiCuZn铁氧体的配方与性能的变化规律。重点对Fe2O3、、ZnO、CuO取代一部分：NiO的实验进行了讨论。研究发现：在Fe、Ni的变化中，当Fe2O3比为50mo1％时，烧结体密度d有最大值为5.184g/cm3、功率损耗pn有最小值为264.8kw/m3：在正分配方中改变Ni、Zn量．当NiO在10mo1％～12mo1％之间具有较大的μ1，最大值出现在ZnO为28mo1％、NiO为10mo1％处，其值为1925。有利于开发高磁导率铁氧体材料：此外，CuO可以降低烧结温度Ts，增加d，增大晶粒尺寸D，这些因素有利于μ1增大Pcv减小。保证μ1>1000、Bs>360mT、Pcv<350kw/m3且样品达到致密化的同时，当CuO含量为6mo1％烧结温度Ts只需1160℃。Μ1最大值出现在CuO为8mo1％、NiO为12.5mo1％、T为1190V处．其值为1.426。Pcv最小值出现在CuO为6m01％、NiO为14.5mo1％、正为1220℃处，其值为275kw/m3。过量的CuO会容易造成晶粒的非连续长大和气孔的大量出现，恶化烧结及磁性能。
　　 本文研究了预烧温度、烧结温度、淬火方式、升温速率等因素对NiCuZn铁氧体性能的影响。结果表明：预烧温度小于900℃，则烧结体收缩率较大，预烧温度Tc于1020℃，铁氧体反应不均匀，烧结容易出现晶粒异常长大，导致d、μ1，和Pcv恶化：适当提高Ts有助于晶粒生长和烧结致密，提高μ1和改善磁性能，但Ts超过1250℃后，晶粒不均匀、气孔较大．引起μ、d等性能的下降，同时样品的外观出现裂纹；预烧保温后放在铜皿中冷却的预烧粉料，可获得更均匀的晶粒微观结构，更高的d(5.05g/cm3)、μ1(1249)，更低的Pcv，(255kw/m3)等：升温速率Hr大于2.5℃/min时，d减小、晶粒尺寸变小、气孔多引起μ1迅速下降，考虑实际需要和性能要求， Hr以2℃/min为宜。最后，重点讨论了微量掺杂对低温烧结铁氧NiCuZn铁氧体材料的烧结及电磁性能的影响，添加了Bi2O3、V2O5、 MoO3和Nb2O5四种掺杂剂。从这四种掺杂剂对性能的影响比较来看，综合性能达到最佳数值时含量各有不同：Bi2O3最佳参杂量为0.5wt％、Ts为925℃时，μ1有最大值901， B、Pcv、d分别为391 mT、358kw/m3、5.15g/cm3；V2O5最佳掺杂量为0.5wt％、Ts为910℃时，μ1、Bs、Pcv、雅分别为794、343mT、422kw/m3和5.10g/cm3；MoO3最佳掺杂量为0.2wt％、Ts为900℃时，μ1、Bs、Pcv和d值分别为793、335mT、318kw/m3和5.13g/cm3：Nb2O5205最佳掺杂量为0.4wt％、Ts为920℃时，μ1、Pcv和雅分别为604、408kw/m3和5.00g/cm3；以上数据表明：Bi2O3的降温效果最佳：高熔点的Nb2O5(1520℃)也能有效的降低Ts、细化晶粒．但对μ1、低频大场Pcv会产生不利影响。

目录

第一章 前言

第二章 实验方法、基础及工艺流程

第三章 配方及工艺的调节

第四章 掺杂试验规律

第五章 总结及展望

参考文献

致谢

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