低功耗MnZn鐵氧體的制備及性能研究.pdf

1、隨著電子信息工業(yè)的迅速發(fā)展,MnZn鐵氧體在工業(yè)生產(chǎn)中的作用越來越重要。由于其具有高起始磁導(dǎo)率(μi),高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(BS),相對高的居里溫度(TC)和低功耗(PCV),MnZn鐵氧體被廣泛的應(yīng)用于各種電子元器件中,例如:移相器、噪聲濾波器、開關(guān)模式電源和記錄磁頭等。
　　本文采用傳統(tǒng)氧化物陶瓷工藝制備了MnZn功率鐵氧體,為了達(dá)到降低功耗的目的,主要研究了主配方中Fe2O3摩爾含量、ZnO摩爾含量、CaCO3添加量和Co2O

2、3摻雜量對MnZn功率鐵氧體的微觀結(jié)構(gòu)和磁性能的影響,并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　適當(dāng)選取Fe2O3含量的比例,可以提高樣品的軟磁性能。隨著Fe2O3含量的增加,起始磁導(dǎo)率μi先增大后減小,而飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度BS呈上升趨勢,剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br和矯頑力HC也是先減小后增大。同時,樣品的功率損耗也先減小后增大。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出:Fe2O3含量為54.2mol％的樣品性能良好,起始磁導(dǎo)率μi=2879, Br=61mT,HC=10.2A

3、/m,損耗最小為PCV=341KW·m-3;主配方中,隨著ZnO含量的增加(8.0mol%～8.6mol%),起始磁導(dǎo)率μi不斷升高,而飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度BS呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,樣品的功率損耗先減小后增大。ZnO含量為8.2mol%的樣品具有最佳的磁性能:損耗最小為PCV=344KW·m-3,起始磁導(dǎo)率μi=3030;適量的添加CaCO3能改善樣品晶粒的均勻性,降低氣孔率,能夠有效地提高樣品的起始磁導(dǎo)率μi和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度BS,降低剩余

4、磁感應(yīng)強(qiáng)度Br和矯頑力Hc。同時,能有效的提高晶界電阻率,達(dá)到降低損耗的效果。CaCO3添加量為0.06wt%時,樣品具有良好的微觀結(jié)構(gòu)和磁性能,具體新能參數(shù)如下:最低損耗點(diǎn)PCV=297KW·m-3,μi=3110, BS=535mT,Br=69mT,HC=11.5A/m;摻入Co2O3能提高樣品磁性能和溫度特性。隨著Co2O3摻雜量的增加,樣品的功率損耗先減小后增大,并且功率損耗的溫度穩(wěn)定性提高,起始磁導(dǎo)率μi先增大后減小,剩余磁感

5、應(yīng)強(qiáng)度Br和矯頑力HC先減小后增大。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出:Co2O3的摻雜量為0.2mol%的樣品性能良好,起始磁導(dǎo)率μi=3105,Br=52mT,HC=10.6A/m,100KHz、200mT條件下PCV～T曲線較低并且平緩,損耗最小為PCV=286KW·m-3。
　　綜上所述,我們 MnZn功率鐵氧體的晶相、微觀結(jié)構(gòu)和電磁性能進(jìn)行了深入的研究,采用傳統(tǒng)陶瓷工藝成功制備了MnZn功率鐵氧體材料。通過主配方的設(shè)計(jì)和不同添加劑的摻入,