高頻電感用Z型平面六角鐵氧體材料研究.pdf

1、隨著通訊技術向高頻化方向的發(fā)展以及高速數字電路的快速發(fā)展，超高頻段上的電磁干擾(EMI)問題日益突出，迫切需要能工作在超高頻段且性能優(yōu)異的軟磁鐵氧體介質材料。其中Z型六角鐵氧體由于具有較高的磁晶各向異性，成為最有可能替代尖晶石鐵氧體在超高頻段應用的磁性介質，有望用作高頻片式電感用鐵氧體材料和超高頻段抗電磁干擾對策元件用微波鐵氧體材料。
　　本文正是針對上述問題，以Z型六角鐵氧體材料為研究對象，在深入分析了合成機理、摻雜改性和低溫燒

2、結機制的基礎上，對材料和工藝做了探索性和創(chuàng)新性的研究，主要內容為：
　　一、研究了工藝條件對Z型六角鐵氧體材料電磁性能的影響機理。按照工藝流程改變預燒溫度、升溫速率、燒結溫度和保溫時間等工藝參數，通過掃描電鏡分析、X-射線衍射分析等手段剖析了改變工藝參數對六角鐵氧體材料微觀結構的影響規(guī)律，通過對材料復數磁導率、介電常數以及品質因數等的測量掌握了工藝參數對材料電磁性能的影響規(guī)律。
　　二、研究了不同離子取代以及摻雜劑對Z型平面

3、六角鐵氧體的改性機制。分別研究了Sr2+、Ti4+-Zn2+離子取代以及MnCO3、P2O5和Y2O3摻雜對Z型平面六角鐵氧體顯微結構和電磁性能的影響。發(fā)現(xiàn)Sr2+離子與Ti4+-Zn2+離子取代能夠有效的提高Z型平面六角鐵氧體的磁導率。發(fā)現(xiàn)Y2O3摻雜析出的Y3Fe5O12石榴石相改善了六角鐵氧體的介電常數和磁導率的頻率特性。揭示了P2O5摻雜促進晶粒生長從而獲得高磁導率的影響機理。發(fā)現(xiàn)MnCO3摻雜在改善材料介電特性的同時還促進了磁

4、導率的增加。
　　三、研究了Bi2O3、Bi2O3-SiO2和Bi2O3-MgO摻雜對低溫燒結Z型六角鐵氧體的作用機理，同時研究了氧氣氛低溫燒結對Z型六角鐵氧體的影響，發(fā)現(xiàn)Bi2O3-SiO2和Bi2O3-MgO摻雜以及氧氣氛低溫燒結顯著改善了Z型六角鐵氧體材料的高頻電磁特性。
　　四、采用sol-gel法合成超細的六角鐵氧體粉料(NZHP)并在此基礎上制備了低溫燒結Z型平面六角鐵氧體的材料。同時研究了摻入由溶膠－凝膠法獲得