超低功耗MnZn鐵氧體研制.pdf

1、本論文采用氧化物陶瓷工藝制備超低功耗MnZn鐵氧體，系統(tǒng)研究了主配方、預燒淬火、添加劑、二次球磨時間及燒結氣氛對MnZn功率鐵氧體微觀結構和磁性能的影響，并研制具有高起始磁導率、高飽和磁感應強度、高居里溫度、超低功耗MnZn鐵氧體。
　　對于起始磁導率為3300±25％，在25～120℃范圍內功耗均小于350kW/m3（100kHz、200mT條件下）的MnZn功率鐵氧體材料，適宜的三元系配方組成為Fe2O3：MnO：ZnO=52

2、.5：33.5：14(mol％)；Sn取代可以顯著改善MnZn鐵氧體的微觀結構和磁性能，當Sn取代量為0.3mol％時，MnZn功率鐵氧體室溫下的起始磁導率和飽和磁感應強度達到最大值，功率損耗達到最小值，而當 Sn取代量為0.1mol％時，MnZn功率鐵氧體具有較好的寬溫特性；淬火溫度升高，粉粒內被凍結的應力能增大，活性增高，燒結時容易出現(xiàn)二次晶粒長大，使得晶粒尺寸分布不均勻，氣孔率增大，材料的微觀結構變差，起始磁導率降低，磁芯損耗上升

3、，而粉料預燒后隨爐緩慢冷卻至室溫制備的MnZn功率鐵氧體材料具有較好的微觀結構和磁性能；隨著 ZrO2添加量的增加，MnZn功率鐵氧體的平均晶粒尺寸一直增大，氣孔率先減小后增大，起始磁導率和飽和磁感應強度則先上升后下降，并在ZrO2添加量為0.04wt％時，二者均達到最大值?？倱p耗Pcv、磁滯損耗Ph和渦流損耗Pe均先減小后增大，當添加0.04wt％ZrO2時，總損耗Pcv、磁滯損耗Ph和渦流損耗Pe均達到最小值。當添加量≤0.25wt

4、%時，Co2O3對MnZn鐵氧體的微觀結構沒有顯著的影響，但由于 Co2+離子具有正的磁晶各向異性，能夠在寬溫范圍對MnZn鐵氧體負的磁晶各向異性進行補償，使得室溫下MnZn鐵氧體的起始磁導率增加，Pcv～T曲線逐漸變得平坦，因而可在寬溫范圍內得到低的功率損耗；適當?shù)亩吻蚰r間，可控制粉體活性，使燒結過程中晶粒均勻生長，降低氣孔率，提高密度，從而提高 MnZn鐵氧體的磁性能，而過長或過短的二次球磨時間都會對MnZn鐵氧體的微結構和磁性

5、能造成不良影響。隨著二次球磨時間的增加，鐵氧體的μi～T曲線Ⅱ峰及最低損耗所對應的溫度點向低溫移動，當二次球磨時間為2h時，MnZn鐵氧體的起始磁導率達到最大值，且在25~120℃寬溫范圍內具有超低的損耗；采用平衡氣氛燒結的MnZn鐵氧體的晶粒較小且均勻性較差，在晶粒內部和晶界處存在較多的氣孔，磁性能較差；而采用二次還原氣氛燒結，可促使MnZn功率鐵氧體固相反應充分進行，晶粒均勻、致密長大，氣孔減少、密度提高，起始磁導率和飽和磁感應強度