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《高磁導(dǎo)率MnZn鐵氧體的配方和燒結(jié)工藝的研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)1999年3月第23卷第1期安徽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Joumal0fAnhulUnive商tyNaturalScienceEditionhLarch1999vd．23Nol高磁導(dǎo)率Mn—Zn鐵氧體的配方和燒結(jié)工藝的研究艾樹(shù)濤(安徽大學(xué)物理系胡國(guó)光合肥2：如039)摘要敘述用化學(xué)共沉法制備粉料，用空氣燒結(jié)．真空冷卻工藝制備出“達(dá)1萬(wàn)的Mn—Zn鐵氧體，其磁性能處于目前國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。同時(shí)著重研究了配方中ZnO過(guò)量和燒結(jié)溫度的影響。關(guān)鍵詞高磁導(dǎo)率，Mn一玨鐵氧體，化學(xué)共沉法，真空冷卻中圖分類(lèi)號(hào)TM27710引言高磁導(dǎo)率軟磁Mn—Zn鐵氧體材料是應(yīng)用非常廣泛的一種功能材
2、料。它在廣播、電視、電子儀表、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域中都大顯身手。例如：當(dāng)今數(shù)字通訊和光纖通訊技術(shù)正以飛快的速度更新、淘汰傳統(tǒng)的模擬通訊設(shè)備，迫切需要高磁導(dǎo)率Mn—Zn鐵氧體磁芯，制備濾波器、寬帶變壓器和脈沖變壓器。又如：日常生活中常見(jiàn)的照明變壓器、電子節(jié)能鎮(zhèn)流器也越來(lái)越離不開(kāi)高磁導(dǎo)率鐵氧體材料?！艑?dǎo)率是軟磁鐵氧體材料的基本參數(shù)之一。若材料的磁導(dǎo)率較高，線圈電阻損耗就可以有效地減少。而且，器件及整機(jī)可以小型化、輕量化。所以研究高磁導(dǎo)率Mn—z11鐵氧體材料是軟磁鐵氧體研究的一個(gè)重要方向。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，國(guó)外已研制成功磁導(dǎo)率地達(dá)40，000的軟磁Mn一盈鐵氧體材料，由于居里點(diǎn)極低(
3、5‘c左右)而不能投入實(shí)用。目前，國(guó)外實(shí)用的高磁導(dǎo)率材料仍在l至1．3萬(wàn)之間。我國(guó)在這方面起步較晚，因此，高磁導(dǎo)率Mn—Zn鐵氧體材料被列為我國(guó)九十年代軟磁鐵氧體材料的重點(diǎn)研究課題。我們對(duì)高磁導(dǎo)率Mn—Zn鐵氧體材料課題研究做了一些工作，側(cè)重對(duì)高磁導(dǎo)率Mn—Zn材料的配方和燒結(jié)工藝進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)配方和燒結(jié)工藝是獲取高磁導(dǎo)率Mn—Zn鐵氧體材料的關(guān)鍵。1實(shí)驗(yàn)方法采用先進(jìn)的化學(xué)共沉法制備粉料，具有配方準(zhǔn)確、顆粒細(xì)小均勻、純度高、活性好等優(yōu)點(diǎn)。在制成的樣品中，成份分布均勻，高溫?zé)Y(jié)下有利于固相反應(yīng)。收稿日期：1998—06—20艾樹(shù)濤：男，1973年出生，碩士研究生萬(wàn)方數(shù)據(jù)安徽
4、大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第23卷工藝流程如右圖。按照?qǐng)Dl的“Mn—zn鐵氧體的,ttl與成份的關(guān)系(高“范圍)”，選定基本配方成份(以m01％為單位)為：51．5№03，24．5MnO，24．0ZnO；ZnO過(guò)量為：0t001％，lra01％2，t001％，3t001％，4rrnl％的編號(hào)為Mx一10。Mx一11，Mx一12．Mx一13，Mx一14．z40mol％圖1Mn—h鐵氧體的地與成份的關(guān)系(高“范圍)按共沉離子方程式Ⅲ2Ff++Me24+3(q04)2+6H20—一_________________一MeF％(Gq)，·61-120(1)l縫笙I計(jì)算所需的硫酸鹽和草
5、酸銨。然后將共沉法制得的粉料，經(jīng)85&C×2．5hr預(yù)燒，做顆粒、成型，選擇1350qC，1400℃，1440℃，1460'：C×3hr空氣中燒結(jié)，真空中冷卻。制成的'／'18x8X6的環(huán)形樣品，用CD一16型電橋在f=20KHz，H=0．4Mm的磁場(chǎng)條件下測(cè)其復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率的實(shí)部一及品質(zhì)因數(shù)Q值；用LccG_一1型電感電容測(cè)量?jī)x測(cè)量地，配以恒溫器測(cè)量,ttl—T曲線求出居里點(diǎn)；用沖擊法在H=800Mm的條件下測(cè)量樣品的靜態(tài)特性。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析2．I磁性能從圖2，3，4可以看到樣品的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs隨ZnO含量的增加而下降，“先隨ZnO含量的增高急劇增大后又稍有下降，Hc
6、卻先減少后又有所上升。從圖5可知樣品的地一T曲線溫度特性好，Tc：104℃，％(70—30℃)：一0．3X10。6，℃。2．2分析討論Mn—Zn鐵氧體屬于混合型尖晶石結(jié)構(gòu)”J。金屬離子的分布可用下式表示：(z芷+F豸：。)[Mn2：：Fd：。]q(2)其中()內(nèi)的離子表示占A位置，[]內(nèi)的離子表示占B位置。(1)當(dāng)ZnO含量增加到X=0，5以上時(shí)，非磁性離子zn2+的加入，必將A位上的磁性離子f留+擠到B位，那么將會(huì)出現(xiàn)這樣一些B位，由于原來(lái)與此B位離子產(chǎn)生超交換力的A位為zf+所占，因而處于這一B位的磁性離子將失去超交換作用的對(duì)象。即A—B間的超交換作用消失，但這一B位
7、的磁性離子卻受到它近鄰B位磁性離子的B—B交換一I一南一鲴圃圈習(xí)口習(xí)習(xí)一
8、一l一一一i—l—I—I一
9、一l一疆夏互萬(wàn)方數(shù)據(jù)第1期艾樹(shù)濤等：高磁導(dǎo)率hhI一盈鐵氧體的配方和燒結(jié)工藝的研究33作用，使得這個(gè)B位離子的磁矩與其它多數(shù)B位離子的磁矩反平行，結(jié)果每一個(gè)這樣的B位離子將減少兩個(gè)離子磁矩，這相當(dāng)于B位的磁矩?cái)?shù)下降，所以過(guò)多的zn2+加人使飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度B．下降。24％2，％2鋤27％28％Zno含量(克分子教)圖2樣品在1440℃×3hr時(shí)Bs隨z帕含量的關(guān)系圖3532．52l5lO．5024％25％26％27％28％znO
