高磁导率Mn-Zn铁氧体材料的频率特性研究

摘要

本文采用氧化物陶瓷工艺制备高磁导率MnZn铁氧体，以Mn3O4、Fe2O3和ZnO为原料，对磁导率为10000且具有宽频特性的高磁导率MnZn铁氧体的制备技术和机理进行研究。其中重点研究了原材料、配方、球磨时间、预烧温度、添加剂、烧结温度、烧结气氛等因素对高磁导率MnZn铁氧体的磁导率及其频率特性的影响。 研究结果表明：采用高纯度的Fe2O3有利于获得高起始磁导率且频率特性优良的铁氧体；为了制备所需性能的铁氧体，需要严格控制配方中各种原材料的含量，优化配方；由于粉体活性受预烧条件的影响，所以对不同要求的铁氧体选择的预烧条件就不一样，适当降低预烧温度有利于获得较高的起始磁导率，而为了获得良好的频率特性可以适当地提高预烧温度；根据对粉体颗粒粒径的不同需求，可以选择不同的球磨时间；而有效的添加剂是改善材料性能的必要条件，本文在添加剂的研究中主要对Bi2O3、MoO3、K2CO3、Co2O3的影响分别作了详细地讨论；烧结温度、保温时间和烧结气氛是高磁导率MnZn铁氧体制备最关键的工艺，适宜的烧结工艺可以获得理想微结构和组成，从而得到高性能的铁氧体材料；而从材料的微结构上来看，要提高材料的截止频率，就要适当地细化晶粒、增加晶粒内部的气孔。 通过采用上述实验中的优化配方、添加剂组合以及制备工艺，我们在高磁导率材料的宽频特性方面取得了很大的进展，研制出了起始磁导率磁导率为10000的宽频MnZn铁氧体材料，当频率达到300kHz时，起始磁导率下降不到20％，其性能相当于EPCOS公司改进的T38材料。

目录

文摘

英文文摘

独创性说明及关于论文使用授权的说明

第一章引言

1.1选题背景

1.2高磁导率Mn-Zn铁氧体研究现状

1.3本论文研究工作所要解决的问题

1.4本文的结构安排

第二章MnZn铁氧体材料的基础理论

2.1引言

2.2 MnZn铁氧体的晶体结构

2.3 MnZn铁氧体中的金属离子分布

2.4 MnZn铁氧体的分子饱和磁矩

2.5 MnZn铁氧体的磁晶各向异性和磁致伸缩特性

2.5.1 MnZn铁氧体的磁晶各向异性

2.5.2 MnZn铁氧体的磁致伸缩特性

2.6铁氧体的磁畴理论

2.6.1磁畴与磁畴壁的形成

2.6.2 MnZn铁氧体磁畴结构的计算

2.7 MnZn铁氧体的起始磁导率

2.7.1起始磁导率的理论概述

2.7.2提高起始磁导率的方法

2.7.3影响起始磁导率的其它因素

2.8 MnZn铁氧体的磁谱特性

2.8.1 MnZn铁氧体的动态磁化

2.8.2几个重要的动态磁性参数

2.8.3 MnZn铁氧体的磁谱

2.8.4影响磁谱的因素

2.9提高截止频率的方法

2.10小结

第三章高磁导率Mn-Zn铁氧体的制备工艺原理

3.1引言

3.2原料的选取

3.3主配方的确定

3.4粉料的混合与球磨

3.5预烧

3.6掺杂

3.7成型

3.8铁氧体的烧结

3.8.1固相反应过程

3.8.2烧结的推动力

3.8.3 MnZn铁氧体烧结过程中的化学变化

3.8.4 MnZn铁氧体烧结过程中的物理变化

3.9小结

第四章实验与分析

4.1引言

4.2实验结果与分析

4.2.1原材料的选取与主配方的确定

4.2.2球磨对高磁导率材料的影响

4.2.3预烧工艺的优化

4.2.4几种添加剂的影响

4.2.5烧结工艺研究

第五章结论

致谢

参考文献

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