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co2z六角铁氧体/铁基软磁复合材料的制备及性能研究

Co2Z六角铁氧体/铁基软磁复合材料的制备及性能研究

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作者：刘金辉中国计量大学

学位级别：硕士

作为21世纪最有发展前景的功能材料之一,铁基软磁复合材料受到国内外诸多研究学者的青睐,特别是以金属软磁颗粒为基体,以铁氧体为绝缘包覆层的新型铁基软磁复合材料。在现阶段研究中,迫切需要解决的是在使用过程中磁导率降低和损耗增大... 详细信息

作为21世纪最有发展前景的功能材料之一,铁基软磁复合材料受到国内外诸多研究学者的青睐,特别是以金属软磁颗粒为基体,以铁氧体为绝缘包覆层的新型铁基软磁复合材料。在现阶段研究中,迫切需要解决的是在使用过程中磁导率降低和损耗增大的问题,coz六角铁氧体作为近年来被广泛研究的热点材料,已被证明在高频段使用时仍保持优异的频率稳定性。因此本文研究中以溶胶-凝胶法、水热法和共沉淀法三种方法合成了coz六角铁氧体,并以该铁氧体为绝缘包覆材料,分别以球形Fe粉和球形FeSiCrB非晶粉为基体制备了两类新型软磁复合材料。所制备的Fe基软磁复合材料兼具高磁导率、低损耗和良好的包覆性,FeSiCrB非晶软磁复合材料也显著增大了有效磁导率。具体研究内容和结论如下:(1)coz六角铁氧体的合成与性能研究。分别以溶胶-凝胶法、水热法和共沉淀法三种方法合成了主相均为z相的六角铁氧体,以溶胶-凝胶法制备的样品纯度最高,几乎不受杂质相的影响,水热法制备的样品受到Y相杂质相的影响较多,共沉淀法制备的样品纯度最低,受到M相、W相和Y相多种杂质相的影响;三种制备方法得到的样品其粒径大小均在20μm左右,又以水热法制备的样品粒径最小;VSM的测试结果表明,共沉淀法制备的样品取得最大的Ms,为59.74 emu/g,水热法制备的样品次之,Ms为55.59 emu/g,溶胶-凝胶法制备的样品Ms最小,为53.94 emu/g。(2)Fe基软磁复合材料的制备与性能研究。分别以上述三种铁氧体为绝缘包覆材料,以球形铁粉为基体制备了一系列z型铁氧体质量分数梯度的铁基软磁复合材料(coz/Fe SMCs)。随着铁氧体含量的增加,SMCs的ρ和)先增大后减小,损耗先减小后增大,高频性能和DC偏置性能也得到了改善,这些归因于界面微观结构和磁路的不断优化。结果表明,z型铁氧体可以有效改善Fe SMCs的软磁性能,又以coz(H))/Fe SMCs样品效果最佳,coz(S))/Fe SMCs样品稍弱,coz(C))/Fe SMCs样品最弱。(3)FeSiCrB非晶软磁复合材料的制备与性能研究。分别以上述三种铁氧体为绝缘包覆材料,以球形铁基非晶粉为基体制备了一系列z型铁氧体质量分数梯度的铁基非晶软磁复合材料(coz/Amorphous SMCs)。适量铁氧体的加入能显著增强SMCs的ρ和μ,并改善其高频性能和DC偏置性能。与Fe SMCs的测试结果类似,铁氧体对Amorphous SMCs的磁性能提升效果以coz(H))/Amorphous SMCs样品更佳,coz(C))/Amorphous SMCs样品最差。本文研究中深入分析了z型铁氧体的研究进展,通过合理的铁氧体含量设计,成功制备出一系列coz/Fe SMCs和coz/Amorphous SMCs。经实验探究表明,z型铁氧体作为绝缘包覆材料可有效降低Fe SMCs的高频磁损耗并增大有效磁导率,对Amorphous SMCs的磁导率增大也有显著效果。

关键词：软磁复合材料 co2z六角铁氧体软磁性能溶胶-凝胶法水热法共沉淀法

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co2z六角铁氧体的制备及其性能研究

Co2Z六角铁氧体的制备及其性能研究

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2016中国功能新材料学术论坛

作者：王绳芸李玉青刘俊亮张明扬州大学化学化工学院江苏省环境材料与环境工程重点实验室

平面六角晶系的coz型软磁铁氧体材料,在GHz微波频段具有截止频率高、起始磁导率高、品质因数高、损耗低等特性,可满足电感元件及软磁铁氧体材料向着高频化方向发展的要求。制备相组成精准、颗粒形貌规则的高质量coz型六角铁氧体超细粉... 详细信息

平面六角晶系的coz型软磁铁氧体材料,在GHz微波频段具有截止频率高、起始磁导率高、品质因数高、损耗低等特性,可满足电感元件及软磁铁氧体材料向着高频化方向发展的要求。制备相组成精准、颗粒形貌规则的高质量coz型六角铁氧体超细粉体对于开发与提升微波元器件性能至关重要。为此,以化学共沉淀法为基础,建立化学共沉淀-熔盐合成工艺,对比化学共沉淀与共沉淀-熔盐法对于合成六角铁氧体相形成、颗粒形貌以及性能的影响关系。结果表明:采用共沉淀法在1250℃下成功制备了单相coz型的六角铁氧体超细粉体,平均颗粒尺寸约10um,饱和磁化强度约为58.65emu/g;以熔盐代替简单热处理,由于熔盐在热处理过程中所形成液相条件,加速热处理过程中离子扩散,易于形成目标产物,在较低温度可获得六角铁氧体,且其颗粒形貌趋于晶体生长习性,呈规则六角片状。

关键词： co2z六角铁氧体共沉淀法熔盐法磁性能

来源： cnki会议评论

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