Co2Z平面各向異性鐵氧體的超高頻磁性研究.pdf

1、Co2Z平面型鐵氧體具有高的居里溫度、高的品質(zhì)因數(shù)、高的起始磁導率和共振頻率，因此在超高頻頻段（UHF，Ultra-High Frequency）有一定的應用潛力，被廣泛應用于制備微波器件、電磁屏蔽和天線材料等。本文采用兩步法以及熔鹽法工藝，制備了Co2Z平面六角鐵氧體磁粉及磁芯，研究不同添加劑對磁粉性能和磁芯高頻性能的影響，目的是使Co2Z在GHz頻段具有高共振頻率。主要包括以下內(nèi)容：
　　1、利用熔鹽法制備了一系列的M型和Y型

2、鋇鐵氧體，得到最優(yōu)鐵含量和預燒溫度。將制備好的M型和Y型磁粉按1：1混合，再加x wt％K2CO3添加劑，制備Ba3Co2Fe24O41+x wt%K2CO3（x=0，0.2，0.4，0.6）磁粉以及燒結體磁芯。結果顯示磁粉主相為Z相，有片狀特征，但形貌不佳，K2CO3對磁粉的飽和磁化強度影響不明顯。在相同的燒結溫度，K2CO3添加能顯著提高樣品的共振頻率，同時磁導率保持相對較高的值，樣品的損耗低。K2CO3含量為0.6 wt%的樣品在

3、氧氣中1300℃下燒結時，共振頻率達到1.2 GHz；樣品在500 MHz以下tanδμ<0.1，在0.3-3 GHz頻段下tanδε<0.01。
　　2、采用兩步法制備了Co2Z+0.6 wt%K2CO3、Co2Z+0.6 wt%K2CO3+0.6 wt%CuO、Co2Z+0.6 wt%K2CO3+0.2 wt%SnO2和 Co2Z+0.6 wt%K2CO3+0.6 wt%SiO2磁粉和燒結體磁芯。在氧氣中預燒的磁粉主相均為Z相

4、。1300℃下燒結的含有SiO2的樣品共振頻率達到2.33 GHz，同時樣品在500 MHz之前tanδμ<0.15。所有樣品在0.3-3 GHz頻段下tanδε<0.03。
　　3、采用熔鹽法制備了Ba3Co1.6Fe24-xO41（x=0.5,1,1.5,2.0）鐵氧體磁粉，磁粉的主相為Z相，粉形貌呈典型的六角片狀結構。1280℃下預燒的鐵含量為x=0.5時磁粉性能最優(yōu)。用熔鹽法制備了 Sr2+取代 Ba2+的 Ba3Co1.

5、6Fe23.5O41和Ba1.5Sr1.5Co1.6Fe23.5O41磁粉，所有磁粉的主相均為Z相，形貌呈六角片狀結構，將磁粉制成復合物進一步提高共振頻率。通過對磁譜的分析，Sr2+離子取代Ba2+離子能提高樣品的起始磁導率。所有樣品都具有兩個共振峰，在1.2-1.5 GHz是由疇壁位移引起的，在4 GHz附近的共振峰是由自然共振引起的。將磁粉磨細后制成磁芯，由疇壁共振引起的峰幾乎消失，由自然共振引起的峰向高頻移動， 達到6.