課程設(shè)計-鎳鋅鐵氧體軟磁材料的制備與性能檢測(參考版)
2025-06-08 16:53本頁面
【正文】 。 根據(jù) 了解 市場發(fā)展的趨勢 ， 由于電子產(chǎn)品的小型化和高頻化要求對高性能的軟磁鐵氧體性能提出了更高的要求 ，可采用其他方法制備鎳鋅 鐵氧體以 提高其磁性能而使其 廣泛應用于各種高頻器件 。本組 鎳鋅鐵氧體為 ，另一組為 表 5 為本組與另一組實驗數(shù)據(jù)對比： 表 33 成品 的測試結(jié)果 對比 Bs Br Hc ui um 本組 6000(Gs) 2030(Gs) (Oe) 184(Gs/Oe) 581(Gs/O) 外組 3040(Gs) 2030(Gs) (Oe) 184(Gs/Oe) 581(Gs/Oe) 由上表比較可得： 所以 Zn2+的過分增多會使得鐵氧體飽和磁感應強度下降。實驗發(fā)現(xiàn)在燒結(jié)過程中通過對燒結(jié)溫度需嚴格控制，否則實驗結(jié)果將不理想。對燒結(jié)溫度控制一方面容易排除氣體孔隙提高致密度，一方面也容易控制燒結(jié)鐵氧體的晶粒生長提高材料的起始磁導率。 在壓坯時本實驗采用壓力 8 MPa、保壓 10s，實驗過程中發(fā)現(xiàn)當壓力和保壓時間超過以上條件，脫模就會變得非?？针y，出現(xiàn)分層和破裂。 在升溫過程中升溫速率的快慢對于鐵氧體的生長形成也有較大的影響，升溫速率過快導致鐵氧體包裹原料粉體團聚物的出現(xiàn)，原料來不及反應，我們選擇升溫速率為 5℃ ／ min。因此，應該選擇合適的預燒溫度，保持適當?shù)念A燒密度，且易于粉碎，具有較高的活性，使之在燒結(jié)時結(jié)晶均勻，氣孔率低，燒結(jié)密度較高。預燒溫度較低時粉料疏松，含有大量的氣孔，而在高溫預燒時，粉料中的氣孔已大量排除。本實驗采用球磨時間為 13h。球磨時本實驗彌散劑采用蒸餾水。 制備工藝的影響 鎳鋅鐵氧體的制備工藝 對其磁性能有很大的影響，以下為本實驗過程中主要影響鎳鋅鐵氧體磁性能的因素。低矯頑力 Hc ，高居里溫度 Tc，低溫度系數(shù)，低損耗，良好的高頻特性等優(yōu)點在高頻段得到了廣泛的應用 [10] 。 下圖 1 為軟磁材料磁導率和起始磁化曲線測試圖： 圖 31 成品軟磁材料磁導率和起始磁化 曲線 討 論 性能 方面 軟磁料料的基本要求是：磁導率 μ要高，矯頑力 Hc 要小，飽和磁感應強度Bs 要高，功率損耗 w 要小。 第 8 頁 共 13 頁 3 實驗 結(jié)果與討論 理論性能參數(shù) 離子分布式： (Znx2+Fe1x3+)[Ni1x2+Fe1x3+] 成分： Fe2O3為 (5070%)、 ZnO 為 (540%)、 NiO 為 (540%) 性能： ui: 6000（一般為 1000） Bs: Tc: 400℃ ρ: 105Ω (11)關(guān)機：彈起（釋放） “APC/STOP”鍵；關(guān)測量程序；關(guān)電源；關(guān)電腦。點要測參數(shù)圖標進行測量。 (8)量程選擇：磁通一般選 “X2”擋。 (6)測量前，電源輸出調(diào)零：選 X2 擋，調(diào) “V”電位器，使電壓顯示為零，再將 “X2/X20”檔彈起（釋放）。 (4)按下 “APC/STOP”鍵。 (2)開機：開（ TYU2021D）電源，打開電腦，預熱 30 分鐘。 直流環(huán)樣測量操作規(guī)程： (1)“DRIVE”（電源輸出端）紅、黑端分別連環(huán)樣磁化繞組的兩端；環(huán)樣測量繞組的兩端分別連電源 “SENSE” 的紅、黑端。纏繞時留出約 15cm線頭，并將最前的 5cm打磨以供測 量，標記以區(qū)分兩組線圈。 第 7 頁 共 13 頁 鎳 鋅 鐵氧體 依次纏繞上磁化組 線圈 20 匝， 再反向纏上測量組 線圈 10 匝。 燒結(jié)時間：約 910 小時 燒結(jié)氣氛：空氣 燒結(jié)可分為三個 階段 ，即升溫 階段 、保溫 階段 、降溫 階段 ： (1)升溫 階段 ： 200℃ 之前手動控制， 200℃ 1200℃ 采用程序控制，升溫速率為 3℃ /min； (2)保溫 階段 ：燒 結(jié) 溫度為 1200℃ ，保溫時間為 3h； (3)降溫 階段 ：隨爐 自然 冷卻 。 ，各坯體尺寸如表 2 所示： 表 22 坯體尺寸 編號 外徑 (cm) 內(nèi)徑 (cm) 高度 (cm) 1 2 3 4 5 燒結(jié) 儀器： ZWL148Y 型中溫試驗爐 燒結(jié)是將成型胚件在高溫常壓或加壓條件下發(fā)生固相反應，使內(nèi)部顆粒間相互結(jié)合，將氣體排除，提高材料的密度及性質(zhì)，形成燒結(jié)體的過程。 第 6 頁 共 13 頁 放入 YES600 壓力試驗機的 環(huán)形的模具中壓制成型，壓力大于等于 KPa，保壓 10s。 。 （黑噴）：將粘結(jié)劑聚乙烯醇盡量充分揉進粉末料中，目的是滿足成型要求，使成型坯件具有一定的強度。此時料重 ，故稱取約 的 PVA。 ：首先將預燒的粉體進行破碎得到粒度適中的粉末，使得粉末顆粒的表面積增大，從而 提高粉末的燒結(jié)活性，同時也使得壓制成型過程中的填充性得到改善。其 目的是 將預燒過的粉料粉碎并磨細 ，獲得成型所要求的粉料粒度，達到燒結(jié)時所需要的 化學 接觸面。 混合比例（質(zhì)量比）：料：水：球 =1:1:5 ：也 采用濕法球磨，水料球的質(zhì)量比為 1:1:5，球的大小配比要均勻。 時間：約 67 小時 氣氛
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