高磁性能铁氧体的3D打印及其应用研究

摘要

针对传统陶瓷成型方式难以甚至无法制备高性能复杂结构的不足和局限性,采用一种直写陶瓷3D打印技术,通过配制可打印的陶瓷浆料实现陶瓷结构近净尺寸成型。研究了锌含量对镍锌铁氧体微观形貌、结晶结构及磁性能的影响,结果表明,锌含量x=0.4(Ni_(1-x)Zn_(x)Fe_(2)O_(4))时,由于阳离子分布效应,铁氧体饱和磁场强度(M_(s))可达到76.3 emu/g。此外还研究了陶瓷浆料的配制,并利用直写3D打印技术得到复杂三维网状结构,结果表明,烧结后可制备软磁性镍锌铁氧体三维网状致密结构。最后研究了该结构在低磁场下分离磁性颗粒的效果,结果表明,3D打印铁氧体网状结构能够作为导磁介质增强磁通密度,可有效提高磁性颗粒的分离效率,并通过有限元数值仿真进行验证。