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为满足电子元器件微型化、小型化和抗电磁干扰的需要,MnZn铁氧体的开发向着宽温度应用范围内高磁导率、高阻抗和高饱和磁通密度的性能方向发展。本文采用传统的氧化物陶瓷工艺制备MnZn铁氧体材料,在此工艺过程中,材料成分、烧结制度等决定了MnZn铁氧体材料的综合性能。本课题是在现有研究的基础上调整主配方体系开发出一类高磁导率高阻抗的MnZn铁氧体材料,并进一步通过对主配方、添加剂和烧结工艺的研究优化了材料的综合磁性能,得到了在宽的温度范围内具有高磁导率、高阻抗性能及常温下高Bs性能的MnZn铁氧体材料。主要工作可分为以下四个方面: (1)高磁导率高阻抗MnZn铁氧体的开发。在高磁导率MnZn铁氧体的主配方基础上,通过调整主配方Fe2O3的含量,得到高磁导率高阻抗的MnZn铁氧体材料。重点探讨分析了样品的起始磁导率、阻抗及饱和磁通密度的变化规律,确定出了符合性能要求的主配方含量。研究结果表明:当Fe2O3含量为52.63mol%,ZnO含量为22.55mol%时,样品在0~120℃温度区间和应用频率f≤200kHz时保持高磁导率(μi>8000),高阻抗(Z>80Ω),常温下Bs=430mT。 (2)高磁导率高阻抗MnZn铁氧体主配方的优化研究。通过调整主配方中Fe2O3和ZnO的含量,探讨分析了样品的起始磁导率、阻抗及饱和磁通密度的变化规律,提高了材料的居里温度和饱和磁通密度。研究结果表明:当Fe2O3含量为53.29mol%、ZnO含量为16.94mol%时,样品在0~190℃的温度区间和应用频率f≤520kHz时保持高磁导率(μi>5000),高阻抗(Z>50Ω),常温下Bs=530mT。高磁导率高阻抗MnZn铁氧体的阻抗主要来源于材料的感抗分量。 (3)高磁导率高阻抗MnZn铁氧体添加剂的性能优化研究。在烧结工艺中,添加不同含量MoO3,来优化材料的磁性能。研究结果表明:适量MoO3的添加,促进了晶粒的增长、提高了晶粒的均匀性,提高了样品的起始磁导率,同时提高了样品的密度和饱和磁通密度Bs。通过对添加不同含量MoO3样品的阻抗分离研究,表明MoO3主要存在于烧结体的晶界处。本论文揭示了MoO3的添加机理,为其他添加剂添加机理的探究提供了一种新的途径。 (4)高磁导率高阻抗MnZn铁氧体烧结工艺的优化。本课题继续探究了烧结气氛、烧结温度和降温速率对MnZn铁氧体性能的影响。结果表明降温速率对样品磁性能的影响最大。通过正交实验L33研究了平衡气氛下各降温段的降温速率对锰锌铁氧体μi-T特性的影响,得到了最佳降温速率曲线。降温段1350~1150℃、1150~1000℃和1000~700℃的降温速率分别为0.83℃/min、5.0℃/min和5.0℃/min。