预烧温度及两步烧结对镍镁铜锌铁氧体结构与磁性的影响

发布时间：2017-12-17 05:19

  本文关键词：预烧温度及两步烧结对镍镁铜锌铁氧体结构与磁性的影响

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【摘要】：随着电子工业的发展,作为最为重要的表面组装器件(SMD)之一的多层片式电感器(MLCI)被广泛应用于集成电路中。由于具有较好的磁性能NiCu Zn铁氧体已在生产叠层片式电感器中占据越来越多的作用,并且作为当前磁性材料研究的一个热点领域。同时,具备电阻率高、成本低、磁致伸缩系数低、稳定性优良等特点的MgCuZn铁氧体,是一个潜在的叠层片式电感器的生产材料。而片式电感器在生产的时候需要和银电极共烧,银的熔点是961℃,因此需要寻找一种低温烧结的方法。传统的一步烧结工艺由于烧结温度过高会导致晶粒的异常长大,破坏晶体的结构,影响物质的进一步致密化和性能。本文通过研究发现通过两部烧结可以解决一步烧结的缺点,在较低温度下得到比一步烧结更高的密度、更好的结构和磁性能。本文采用溶胶-凝胶法制备了Ni_(0.1)Mg_(0.1)Cu_(0.3)Zn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体,详细研究了预烧温度对铁氧体粉末、烧结块体结构和性能的影响以及两步烧结对铁氧体结构和磁性能的影响。用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、LCR阻抗分析仪和扫描电镜(SEM)等测试仪器研究了铁氧体的组成、结构和磁性能,得到了如下结论:用溶胶凝胶法制备了Ni_(0.1)Mg_(0.1)Cu_(0.3)Zn_(0.5)Fe_2O_4软磁铁氧体,在550℃~750℃温度范围内预烧。XRD衍射图表明生成了具有单一尖晶石相的铁氧体。随着预烧温度的增加粉体的晶粒尺寸从16.8 nm增大到37.1 nm,饱和磁化强度不断增加。不同的预烧温度对950℃烧结Ni_(0.1)Mg_(0.1)Cu_(0.3)Zn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体块体的结构和磁性能有较大的影响:随着预烧温度的增加,块体的密度、饱和磁化强度、初始磁导率均呈现先增大后减小的趋势,在650℃达到最大,而矫顽力呈现出相反的趋势;因此对于块体的制备来说最适宜的预烧温度为650℃。在两步烧结制备Ni_(0.1)Mg_(0.1)Cu_(0.3)Zn_(0.5)Fe_2O_4软磁铁氧体的过程中选用不同的第一步烧结温度TH和保温时间?t,第一步烧结温度TH=1000 oC、1050 oC、1100 oC,第一步烧结的保温时间?tH=0 min、15 min、30 min、45 min,第二步烧结温度TL=950 oC,并与950 oC、1000 oC、1050 oC、1100 oC温度下进行的一步烧结工艺对比研究。研究表明:两部烧结中的第一步烧结温度和第一步保温时间对铁氧体的性能具有非常敏感的影响,两步烧结工艺能够制备比一步烧结具有更好结构、密度、磁性能的铁氧体。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM277

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本文编号：1298891