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《电子科技大学》 2014年
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低温制备NiCuZn铁氧体及对磁性能的影响

王亮  
【摘要】:为在低温烧结下得到性能优良的NiCuZn铁氧体材料,本文在NiCuZn铁氧体材料主配方确定的基础上,进行助熔剂掺杂,分别进行了V2O5、Bi2O3、WO3单一掺杂以及Bi2O3-V2O5、Bi2O3-WO3复合掺杂,采用氧化物烧结法制备,调节工艺,进行适量掺杂,在13.56MHz制备出性能优良的低温烧结NiCuZn铁氧体材料,同时,对比分析了不同助熔剂对于NiCuZn铁氧体材料微观结构及磁性能的影响。在理论方面,本文对NiCuZn铁氧体的晶体结构、离子分布、超交换作用等基础理论进行阐述,其次对NiCuZn铁氧体的磁导率、截止频率等重要磁参数进行了描述,最后针对NiCuZn铁氧体烧结特性以及低温烧结的意义进行了分析与阐述。通过在二次球磨前分别加入V2O5、Bi2O3,实现了950℃下的低温烧结,得到了性能良好的铁氧体材料。加入不同含量的V2O5与Bi2O3,磁导率变化规律均为先升高后降低,这表明液相助烧机制可以降低烧结温度,但是随着助熔剂含量的继续升高,反而产生了晶粒生长异常,气泡增多,导致了性能下降。其中,加入Bi2O3得到了低温烧结高导低损的铁氧体材料,加入V2O5得到了低温烧结高导高损的铁氧体材料。随后进行了WO3的掺杂,实验结果表明,WO3的加入不能降低本实验配方的样品烧结温度,对于晶粒生长有一定的抑制作用,材料样品的磁导率实部虚部均有所降低,但对品质因数Q值有明显的提高作用。结合单一掺杂助烧性能,进行了Bi2O3-V2O5、Bi2O3-WO3复合掺杂,结果表明,在掺杂Bi2O3含量不变的基础上,进行V2O5的掺杂,会导致样品磁导率实部虚部均有所升高,而在Bi2O3含量不变的基础上加入WO3,样品品质因数Q有所提高,但是磁导率明显降低。为进一步改善产品性能,对球磨时间、预烧温度和烧结温度对材料性能的影响进行了分析研究。随着球磨时间、预烧温度和烧结温度的增加,样品的磁导率均呈现先升高后降低的变化规律。球磨时间升高使材料破碎越来越均匀细致,提高了烧结活性,但是之后性能的降低则是由于过久的球磨导致杂质铁的引入,改变了配方结构。随着预烧温度升高,晶粒初步生长,晶格缺陷得以修正,但会降低烧结活性。而烧结温度的过度升高,会引起晶粒异常生长,气泡增多,反而不利于性能提高。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM277

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