流变相法制备锰锌铁氧体及其性能测试

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锰锌铁氧体作为一种重要的软磁材料,其应用范围相当广泛。如何简化锰锌铁氧体的制造工艺,改善产品的性能一直是人们研究的重点。本文采用流变相法在较低的煅烧温度下制得了具有典型尖晶石结构的锰锌铁氧体晶体,并对其制备过程和反应机理进行了初步的探讨研究,对所制得的粉体进行了磁性能和吸波性能的测试分析。通过拉丁正交试验,以粒径尺寸为考察目标,将离子浓度配比(A)、反应温度(B)、反应时间(C)、煅烧温度(D)作为四参量,确定流变相法制备超细锰锌铁氧体前驱体粉末的条件。得到粒度最小的条件为:离子浓度配比为0.33,反应温度为80℃,反应时间为12h,煅烧温度为300℃。并考察了添加剂对产品的粒度分布和形貌的影响,发现通过添加适量的CH3COONa可有效减小粉体的粒径和团聚,改善粉体的结晶性能。通过对流变相法和共沉淀法制备过程和所得产品的比较,发现流变相法所得到的前驱体中已有晶体形成,而共沉淀法所得前驱体为无定形的:流变相法经400℃煅烧后,所得粉体为具有典型尖晶石结构的晶体,而且热稳定性较好;共沉淀法则需经过850℃以上的高温煅烧,所得产品为不纯的尖晶石结构,热稳定性能也较差;两种方法制备晶体均经历了溶解→扩散→成核→长大的过程,所不同的是流变法是通过形成“微区溶液”来实现这一过程的。研究了不同的Zn含量、锻烧温度和制备方法对Mn1-xZnxFe2O4粉体磁性能和吸波性能的影响,以及掺杂微量轻稀土元素Ce对Mn0.7Zn0.3Fe2-xCexO4粉体吸波性能的影响。结果表明,当Zn含量X为0.3、锻烧温度为400℃时所得粉体的磁性能和吸波性能均较好;适量的掺杂Ce可明显改善锰锌铁氧体的吸波性能,当Ce的掺杂量X为0.03时,吸波性能最好,吸波峰值可达到-37dB,吸收量在-10dB时的频带宽度值达到了0.6GHz。
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