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NiZnCu铁氧体陶瓷被广泛用于多层片式电感材料,片式电感材料与银电极低温共烧是本领域研究的热点之一。在铁氧体陶瓷粉体中掺杂助烧剂具有较好的效果和低成本,是目前最为常用的方法。传统的方法是掺杂的少量助烧剂与粉体机械混合,助烧剂分散不均匀,会使铁氧体陶瓷磁电性能恶化。 本文的研究目的在于,在粉体中掺杂络合的Bi的前驱体,使其均匀包裹在陶瓷晶粒周围,降低烧结温度并提高材料性能,从而能与内电极Ag共烧。 本文研究内容主要包括以下几个方面: (1)设计三种烧结方案:①NiZnCu铁氧体粉体中不掺杂任何助烧剂,在不同温度和保温时间下烧结;②NiZnCu铁氧体粉体中掺杂1wt%的Bi2O3粉末,在不同的温度和保温时间下烧结;③NiZnCu铁氧体粉体中掺杂1wt%络合的Bi2O3,在不同的温度和保温时间下烧结。 (2)研究各烧结参数对陶瓷体致密度的影响。 (3)研究助烧剂的不同掺杂方法对陶瓷致密度、形貌及磁性能的影响。 (4)通过红外光谱分析,结合热重-差热分析,研究掺杂的Bi的前驱体分解过程。 由实验结果得出:包裹法掺杂1wt%络合的Bi2O3制备的铁氧体陶瓷体样品在930℃烧结4小时的体积密度能达到理论密度的98.3%,掺杂1wt%Bi2O3粉末制备的样品能达到理论密度的95.9%,未掺杂Bi2O3制备的样品的体积密度仅能达到理论密度的73.9%;包裹法工艺中,未经过600℃煅烧处理直接在930℃烧结的样品相对密度为99.3%,经过600℃煅烧、930℃烧结的样品相对密度为98.3%,煅烧后Bi2O3的活性降低,影响陶瓷的烧结性能;最大磁场是20000Oe时,包裹法掺杂1wt%络合的Bi2O3制备的样品与其它两种工艺相比,在930℃烧结4小时后获得最低的矫顽力(6.5Oe)及最大的饱和磁化强度(75.3emu/g),此时其矫顽力比其它两种工艺制备的样品的矫顽力低2倍。 结果表明包裹法制备NiZnCu铁氧体陶瓷可以显著降低烧结温度并提高陶瓷体磁性能。