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摘 要: 本文主要探讨了冷等静压工艺在微波铁氧体材料制备中的应用,通过比较分析机械压型与冷等静压工艺制备的铁氧体材料的晶粒,得出了冷等静压工艺使用的最佳时间段及其对材料晶粒的影响。
关键词: 铁氧体、冷等静压
【中图分类号】 :TQl74.6.2 【文献标识码】 B 【文章编号】 2236-1879(2017)13-0178-01
引言
铁氧体材料制备过程中有多种成型方法,但干粉机械成型因为高效、易操作而倍受青睐,成型压强约为0.7~1.3T/cm2]。干粉机械成型使用的是100~300μm的球形铁氧体颗粒[2],成型时颗粒之间存在空隙和摩擦力,因此干粉机械成型的生毛坯内也必然存在有较大的孔洞。冷等静压就是将完成干粉机械成型的铁氧体生毛坯,使用真空封装,放入液体中加压,压强提高到2T/cm2再次对生毛坯加压。冷等静压的优点是压强大、生毛坯各个位置受压均匀、均匀性好。
一、实验过程
本文选用了A、B两种Ku波段铁氧体移相器用的铁氧体材料配方进行试验,采用普通陶瓷工艺,对所制得的部分样品采用冷等静压再次加压,比较分析各不同样品特性。整个实验分为样品制作和测量分析兩个部分。
(1) 样品制作。
將A、B两种Ku波段铁氧体材料进行干粉机械成型,压制成方棒生毛坯,经过不同时间晾干处理后,将部分生毛坯方棒使用冷等静压机在2T/cm2压强下再次压制。
(2) 测量分析。
首先对冷等静压生毛坯和未冷等静压生毛坯的外形尺寸进行观察测量;再将各种生毛坯样品在同一温度下烧结成铁氧体,测量分析各样品晶粒、密度以及所制作的微波器件的微波损耗。
二、实验结果与分析
(1) 材料各样品生毛坯冷等静压结果分析
将干粉机械成型的A、B两种铁氧体生毛坯(压强0.8T/cm2),自然晾干不同时间段,然后各选两根根进行冷等静压(压强2T/cm2),生毛坯宽度方向尺寸测量结果见表1。
结果分析:从测试结果可以看出,晾干一天的生毛坯,其经过冷等静压后,生毛坯的尺寸有明显的减小,同时表面有液体(粘合剂)排出。因此生毛坯晾干24小时比较适合冷等静压工艺,而晾干时间在48小时以上冷等静压效果会变差,同时毛坯断裂的几率也会大大增加。
(2) 材料各样品的晶粒结果分析。
将未冷等静压和冷等静压的各生毛坯样品,在同一条件下烧结,使之充分固相反应成微波铁氧体毛坯,再将所烧结样品的断面,在扫描电镜下放大2000倍,观察材料各样品的晶体生长情况。 A、B两种铁氧体材料的电镜图如下图1所示。
结果分析:从电镜图可以看出,b、d两图中,晶粒之间的空隙相对于a、c两图晶粒间的空隙小一点,也就是说b、d更加致密一些。观察比较,四张图的晶粒尺寸基本相同,即说明冷等静压工艺不影响晶粒地生长。
三、结论
经过实验分析,本文得到以下结论:
(1) 冷等静压工艺的最佳时间段在成型结束24小时;
(2) 经过冷等静压工艺的铁氧体材料内部,晶界间接触更加密实,孔洞小而且少。
关键词: 铁氧体、冷等静压
【中图分类号】 :TQl74.6.2 【文献标识码】 B 【文章编号】 2236-1879(2017)13-0178-01
引言
铁氧体材料制备过程中有多种成型方法,但干粉机械成型因为高效、易操作而倍受青睐,成型压强约为0.7~1.3T/cm2]。干粉机械成型使用的是100~300μm的球形铁氧体颗粒[2],成型时颗粒之间存在空隙和摩擦力,因此干粉机械成型的生毛坯内也必然存在有较大的孔洞。冷等静压就是将完成干粉机械成型的铁氧体生毛坯,使用真空封装,放入液体中加压,压强提高到2T/cm2再次对生毛坯加压。冷等静压的优点是压强大、生毛坯各个位置受压均匀、均匀性好。
一、实验过程
本文选用了A、B两种Ku波段铁氧体移相器用的铁氧体材料配方进行试验,采用普通陶瓷工艺,对所制得的部分样品采用冷等静压再次加压,比较分析各不同样品特性。整个实验分为样品制作和测量分析兩个部分。
(1) 样品制作。
將A、B两种Ku波段铁氧体材料进行干粉机械成型,压制成方棒生毛坯,经过不同时间晾干处理后,将部分生毛坯方棒使用冷等静压机在2T/cm2压强下再次压制。
(2) 测量分析。
首先对冷等静压生毛坯和未冷等静压生毛坯的外形尺寸进行观察测量;再将各种生毛坯样品在同一温度下烧结成铁氧体,测量分析各样品晶粒、密度以及所制作的微波器件的微波损耗。
二、实验结果与分析
(1) 材料各样品生毛坯冷等静压结果分析
将干粉机械成型的A、B两种铁氧体生毛坯(压强0.8T/cm2),自然晾干不同时间段,然后各选两根根进行冷等静压(压强2T/cm2),生毛坯宽度方向尺寸测量结果见表1。
结果分析:从测试结果可以看出,晾干一天的生毛坯,其经过冷等静压后,生毛坯的尺寸有明显的减小,同时表面有液体(粘合剂)排出。因此生毛坯晾干24小时比较适合冷等静压工艺,而晾干时间在48小时以上冷等静压效果会变差,同时毛坯断裂的几率也会大大增加。
(2) 材料各样品的晶粒结果分析。
将未冷等静压和冷等静压的各生毛坯样品,在同一条件下烧结,使之充分固相反应成微波铁氧体毛坯,再将所烧结样品的断面,在扫描电镜下放大2000倍,观察材料各样品的晶体生长情况。 A、B两种铁氧体材料的电镜图如下图1所示。
结果分析:从电镜图可以看出,b、d两图中,晶粒之间的空隙相对于a、c两图晶粒间的空隙小一点,也就是说b、d更加致密一些。观察比较,四张图的晶粒尺寸基本相同,即说明冷等静压工艺不影响晶粒地生长。
三、结论
经过实验分析,本文得到以下结论:
(1) 冷等静压工艺的最佳时间段在成型结束24小时;
(2) 经过冷等静压工艺的铁氧体材料内部,晶界间接触更加密实,孔洞小而且少。