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MnZn铁氧体作为当代电子工业和信息产业的功能性基础材料,被广泛应用于变压器、计算机、机床等行业。近年来,随着电子通信技术、计算机技术的快速发展,电子产品趋向小型化、高频化、轻量化和高性能方向发展,具有广阔的发展空间和应用前景。本文将主要对高性能功率MnZn铁氧体的制备进行研究探索。
首先,应用溶胶/凝胶法制备MnZn铁氧体前驱体,结合物相分析、VSM(振动样品磁强计)等测定方法,确定了制备MnZn铁氧体前驱体的pH值、组份配比以及络合剂和金属离子之间的比例。研究结果表明:制备铁氧体前驱体的最佳pH值为2;以分子式Mn0.8Zn0.2Fe2O4为理想配比制备出的铁氧体性能良好;络合剂和金属离子最佳比例为1∶1,其他配比制备出的样品出现了Fe2O3等杂质,影响了粉体性能。
其次,应用溶胶/凝胶自燃烧合成法制备了MnZn铁氧体粉体,为了将前驱体中的有机成分全部排除,分别将燃烧后产物在300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、600℃、700℃空气气氛下进行退火处理,红外分析和物相分析表明MnZn铁氧体的单相退火温度是400℃,退火最佳时间为2h,有机物排除完全并且没有杂质成分出现。
最后,利用上述最佳工艺条件下制备出的MnZn铁氧体粉体,进行SPS(等离子放电烧结)烧结;同时,制备Φ25×Φ15×5mm的样环经冷等静压后进行气氛烧结,研究了不同温度和烧结方式对功率MnZn铁氧体功率损耗影响,测试结果表明:SPS烧结时的最佳烧制温度为1050℃,在1MHz,80℃条件下,功率损耗为P为365Kw/m3,初始磁导率μi为2150;气氛烧结烧制温度在1050℃左右时在同等测试条件下功率损耗达P到最低值398Kw/m3,μi达到最高值1500。