高磁导率Mn-Zn铁氧体材料的频率特性研究

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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。
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