微波水熱法制備摻雜Ni-Cu-Zn鐵氧體及其電感性能研究.pdf

1、獨石化結(jié)構(gòu)的片式電感是現(xiàn)代電子元器件的發(fā)展方向，獲得可與Ag實現(xiàn)共低溫共燒、性能良好的軟磁鐵氧體材料是至關(guān)重要的。本論文利用微波水熱法溫度場均勻、加熱迅速的特點，制備了一系列Ni-Cu-Zn鐵氧體粉末。通過XRD、SEM、VSM等測試方法，研究了不同配比的Ni-Cu-Zn鐵氧體的顯微組織結(jié)構(gòu)及磁性能，并探討了單摻MgO、MnO、Bi<,2>O<,3>及復(fù)摻MgO、MnO、Bi<,2>O<,3>對Ni-Cu-Zn鐵氧體結(jié)構(gòu)及性能的影響，以

2、期在900℃以下的燒結(jié)溫度獲得性能良好的Ni-Cu-Zn鐵氧體。通過研究，得到如下主要結(jié)論： (1)采用微波水熱法制備Ni<,1-x-y>Cu<,y>Zn<,x>Fe<,2>O<,4>(x=0.45，0.50，0.55，0.60；y=0.05，0.10，0.15，0.20)鐵氧體粉末，呈現(xiàn)典型的尖晶石結(jié)構(gòu)。 (2)配比為Ni<,0.5-y>Cu<,y> Zn<,0.50>Fe<,2>O<,4>(y=0.05，0.10，0

3、.15，0.20)的系列鐵氧體粉末， 900℃下燒結(jié)成了結(jié)晶完好且具有典型的尖晶石結(jié)構(gòu)的致密陶瓷體。配比為Ni<,0.30>Cu<,0.20> Zn<,0.50>Fe<,2>O<,4>的鐵氧體具有良好的微觀結(jié)構(gòu)和電磁性能，在1KHz下樣品的初始磁導(dǎo)率(μi)為82，電阻率(p)為1.2×10<'7>Ω·cm，1MHz下品質(zhì)因子(Q值)為94。 (3)摻入一定量MgO可以提高(Ni<,0.30>Cu<,0.20>Zn<,0.50>

4、)Fe<,2>O<,4>·xMgO(x=0，0.01，0.02，0.03，0.04)燒結(jié)體的密度，改善其微觀結(jié)構(gòu)。隨著MgO摻量的增加，μi、p和Q值都有增大的趨勢。x=0.04時，900℃燒結(jié)后的樣品晶粒尺寸大且均勻，樣品在1KHz下的μi為13 1.51，p為3.0×10<'8>Ω·cm，1MHz下Q值為112。 (4)隨著MnO摻量的增加，(Ni<,0.30>Cu<,0.20>Zn<,0.50>)Fe<,2>O<,4>·x

5、MnO(x=0，0.01，0.02，0.03，0.04)的μi增加，而燒結(jié)密度、p和Q值先增加后降低。當(dāng)x=0.02時，900℃燒結(jié)的樣品在1KHz下的μi值為90，p為2.0×10<'7>Ω·cm，1MHz下Q值為72。 (5)Bi<,2>O<,3>摻量在很小范圍(x：0.01～0.02)內(nèi)可以改善(Ni<,0.30>Cu<,0.20>Zn<,0.50>)Fe<,2>O<,4>·x Bi<,2>O<,3>(x=0，0.01，0

6、.02，0.03，0.04)的微觀結(jié)構(gòu)，促進(jìn)晶粒增長并且晶粒尺寸較為均勻，氣孔也相對較少。但隨著Bi<,2>O<,3>摻量的進(jìn)一步增加，晶粒尺寸分布不均勻，并且有晶粒異常長大的情況。燒結(jié)密度、p和Q值隨著Bi<,2>O<,3>含量的增加先增加后降低。Bi<,2>O<,3>可較大幅度地提高Ni-Zn-Cu鐵氧體的μi。當(dāng)x=0.03時，900℃燒結(jié)的樣品在1KHz下的μi值為130.39，p為2.0×10<'8>Ω·cm，1MHz下Q值為