分析铁氧体掺杂对锰锌功率铁氧体温度稳定性影响

论文导读：探讨了成型压力及烧结气氛对MnZn功率铁氧体微观结构和磁性能的影响。结果表明,适当增多成型压力能提升晶粒致密性，提升材料的起始磁导率，但是对损耗的影响不大；较低的氧分压有利于改进铁氧体的微观结构和磁性能，但是会导致铁氧体内Fe2+含量增多，使损耗增多。关键词：MnZn功率铁氧体论文功耗论文温度稳定
摘要：MnZn功率铁氧体是软磁材料中重要组成部分之一，具有相当广阔的运用前景及进展潜力。本论文对MnZn功率铁氧体的晶体结构、磁性来源、磁化论述及几点基本参数进行了阐述，并对其制备工艺流程及原理进行了说明，采取传统氧化物陶瓷工艺制备具有宽温低损耗特性的MnZn功率铁氧体，对MnZn功率铁氧体的主配方、掺杂、成型压力、预烧温度及烧结气氛等方面进行了探讨。首先通过比较不同含量Fe_2O_3、ZnO对起始磁导率和损耗温度特性的影响，确定出适宜的配方组成为Fe_2O_3：MnO：ZnO=52.8：34.9：12.3(mol%)。其次探讨了900~1020℃不同预烧温度对MnZn功率铁氧体的微观结构及磁性能的影响，结果表明预烧温度过低时，晶粒出现了二次生长的现象，均匀性较差，预烧温度过高时，晶粒不连续生长，晶界变得模糊，随着预烧温度的升高，起始磁导率先上升后下降，损耗先下降后上升，适宜的预烧温度为940℃。在确定主配方和预烧温度之后，探讨了Sn和Co对MnZn功率铁氧体磁性能的影响，并通过两者的复合掺杂进行了进一步探讨。结果表明添加适量的SnO_2可从有效提升晶粒均匀性和致密度。随着添加量的增多，起始磁导率先上升后下降，磁损耗先下降后上升。当添加量为0.5mol%时，μi达到最大值，损耗最低。此外，铁氧体损耗最低点所对应的温度随着SnO_2掺杂量的增多向低温移动。通过比较一次掺杂和二次掺杂的比较，发现一次掺杂的SnO_2主要意义于晶粒内部，二次掺杂的SnO_2主要意义于晶界处，而且一次掺杂能所获得的样品性能更优。通过在MnZn功率铁氧体中加入Co_2O_3，使用Co2+离子对MnZn铁氧体磁晶各向异性的正补偿意义，提升了室温下MnZn铁氧体的起始磁导率，同时使Pcv~T曲线变得平坦，提升MnZn铁氧体的温度稳定性，适宜的Co_2O_3添加量为0.20wt%。最终通过复合掺入SnO_2和Co_2O_3，确定出制备宽温低功耗MnZn功率铁氧体适宜添加的组合为0.8mol%SnO_2和0.136wt%Co_2O_3。最后探讨了成型压力及烧结气氛对MnZn功率铁氧体微观结构和磁性能的影响。结果表明,适当增多成型压力能提升晶粒致密性，提升材料的起始磁导率，但是对损耗的影响不大；较低的氧分压有利于改进铁氧体的微观结构和磁性能，但是会导致铁氧体内Fe2+含量增多，使损耗增多。关键词：MnZn功率铁氧体论文功耗论文温度稳定性论文掺杂论文
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ABSTRACT6-11
第一章 绪论11-16

1.1 引言11

1.2 MnZn 功率铁氧体的进展与探讨近况11-14

1.3 课题探讨的作用及内容14-15

1.4 论文的结构安排15-16

第二章 MnZn 功率铁氧体的基本概念和参数16-27

2.1 引言16

2.2 MnZn 铁氧体的晶体结构16-18

2.1 晶体结构16-17

2.2 MnZn 铁氧体中阳离子分布规律17-18

2.3 MnZn 铁氧体磁性18-20

2.3.1 MnZn 铁氧体磁性和超交换意义18-19

2.3.2 MnZn 铁氧体磁性的温度稳定性19

2.3.3 MnZn 铁氧体的分子饱和磁矩19-20

2.4 MnZn 铁氧体磁化论述20-22

2.4.1 外斯分子场论述和海森堡交换相互意义模型20-21

2.4.2 磁畴和畴壁的概念21-22

2.4.3 技术磁化22

2.5 MnZn 铁氧体基本参数概念22-26

2.5.1 起始磁导率μ_i22-23

2.5.2 磁损耗23-24

2.5.3 饱和磁感应强度和磁滞回线24-25

2.5.4 磁晶各向异性25-26

2.6 小结26-27

第三章 MnZn 铁氧体制备工艺27-35

3.1 引言27

3.2 配方27-28

3.3 球磨28-29

3.4 预烧29

3.5 掺杂29

3.6 成型29

3.7 烧结29-34

3.7.1 固相反应历程30

3.7.2 烧结气氛的影响30-34

3.8 小结34-35

第四章 实验历程及数据分析35-61

4.1 引言35

4.2 实验历程35-36

4.

2.1 样品的制备35

4.

2.2 性论文导读：67附录67-68详细摘要68-73上一页12

能测试条件35-36

4.3 主配方的确定36-42

4.

3.1 Fe_2O_3含量的优化36-39

4.

3.2 ZnO 含量优化39-42

4.4 预烧温度的影响42-45

4.1 预烧温度对材料微观结构的影响43-44

4.2 预烧温度对材料起始磁导率的影响44

4.3 预烧温度对材料损耗的影响44-45

4.5 掺杂实验45-54

4.5.1 Sn 掺杂的影响探讨45-50

4.5.2 Co 掺杂的探讨50-52

4.5.3 Sn、Co 复合掺杂的探讨52-54

4.6 成型压力的影响54-57

4.6.1 成型压力对材料微观结构的影响54-55

4.6.2 成型压力对材料起始磁导率与损耗的影响55-57

4.7 烧结气氛的影响57-61

4.7.1 烧结气氛对材料微观结构的影响57-58

4.7.2 烧结气氛对材料饱和磁感应强度的影响58-59

4.7.3 烧结气氛对材料起始磁导率的影响59-60

4.7.4 烧结气氛对材料损耗的影响60-61

第五章 全文总结61-63

5.1 结论61-62

5.2 有着的不足62-63

致谢63-64
参考文献64-67
附录67-68
详细摘要68-73