镁铜锌铁氧体的制备、结构和性能的研究

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近年来,随着电子器件向小型化和轻量化方向发展,以及通讯、计算机技术的飞速发展,叠层片式电感器作为一类重要的电子元器件,得到了广泛应用和深入研究。迄今为止,在叠层片式电感用软磁铁氧体材料中,广泛采用的高频电感材料主要集中在NiCuZn系铁氧体,最近一些研究者发现,相比NiCuZn铁氧体,MgCuZn铁氧体有着良好的磁性能和烧结特性,且成本更低,是一种较为理想的叠层片式电感用材料。本文以分析纯的硝酸镁、硝酸铜、硝酸锌和硝酸铁为原料,采用化学共沉淀法制备镁铜锌铁氧体。借助X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、LCR测量仪等测试手段,重点对预烧温度、烧结温度及主配方对MgCuZn铁氧体结构和磁性能的影响规律和作用机制进行了研究探讨。预烧温度选择400℃~800℃范围。结果表明:预烧料中只含有单一的铁氧体晶相。适当的提高预烧温度有利于提高铁氧体粉体材料的饱和磁化强度、烧结体的烧结密度、初始磁导率和初始磁导率的温度稳定性。综合各种磁性能,较适宜的预烧温度为600℃,高于和低于这个温度,烧结MgCuZn铁氧体材料的磁性能会得到恶化。在900℃~1050℃烧结温度范围内,铁氧体磁特性随烧结温度的增大而提高。用化学共沉淀法合成不同铜含量的Mg0.55-xCu2+xZn0.45Fe2O4铁氧体,研究Cu含量对镁铜锌铁氧体粉体结构与磁性能的影响。Cu2+离子含量增大时,铁氧体仍然保持尖晶石结构;晶粒尺寸随Cu2+的增大变化不大,饱和磁化强度和初始磁导率随着Cu2+含量的增大均呈现先升高后下降的趋势;矫顽力与晶粒尺寸成正比。居里温度随铜离子含量的增大单调递增。与相关文献报导的固相反应法和溶胶-凝胶法相制备的MgCuZn铁氧体材料相比,用化学共沉淀法制备镁铜锌铁氧体有这样几个明显的优点。第一,操作简单,无污染。第二,形成单一晶相的铁氧体所需要的预烧温度低。第三,在获得较高的磁特性的同时,烧结温度有了一定的降低。
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