锰锌铁氧体纳米粉体的烧结及掺杂性能研究

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纳米磁性材料是当今磁性材料研究的热点,纳米锰锌铁氧体材料作为一种重要的软磁材料具有广阔的应用前景。本文研究了纳米软磁锰锌铁氧体粉体的烧结性能及掺杂效应,得到了较为合理的烧结制度和掺杂条件。本文采用的软磁锰锌铁氧体纳米粉体,是用一种简单的方法,即共沉淀沸腾回流相转化法制备的。采用不同的烧结方式,即分段式烧结方式和两步烧结方式对软磁锰锌功率铁氧体压制体进行烧结。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、Nim2000磁性材料特性测试系统和振动样品磁强计(VSM)对软磁锰锌功率铁氧体纳米粉体的烧结体的物理性能和磁学性能进行了测试。通过对分段烧结样品综合性能的测试及分析,烧结体的密度、晶粒尺寸均随着烧结温度的增加而增加;烧结体的磁性能随着烧结温度的增加也明显改善。在850℃烧结可得到较好的烧结样品,此烧结体的密度为4.30g/cm~3,综合磁性能也是最优的。为了避开烧结后期的晶粒生长过程,采用了两步烧结法,先将烧结温度升到较高的温度,后将烧结温度降到较低温度保温一段时间,使烧结继续进行而实现致密化,来实现晶粒在不生长的前提下完成烧结目的。结果发现两步烧结提高了烧结体的密度,抑制了晶粒异常长大,只是性能方面没有明显的提高。为了改善材料的磁性能,在锰锌铁氧体纳米粉体中掺杂了纳米SiO——2,并采用两步烧结法对掺杂坯体进行了烧结,对烧结样品进行测试及分析,发现掺杂量为0.005%时,样品的密度达到了最大,矫顽力最低,综合性能最好。
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