本文關(guān)鍵詞：NiZn功率鐵氧體材料耐熱沖擊性能的研究

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【摘要】：鎳鋅軟磁鐵氧體是一種廣泛應(yīng)用于電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)功能材料,本論文旨在獲取一種具有優(yōu)異的耐熱沖擊性能和較高的機(jī)械強(qiáng)度的鎳鋅功率鐵氧體材料,同時(shí)還需要保證其優(yōu)良的磁性能,比如較高的起始磁導(dǎo)率μi、高電阻率ρ、高燒結(jié)密度、低溫度系數(shù)αμi以及低磁損耗tanδ/μi等。通過(guò)調(diào)整工藝條件和選擇合適摻雜,獲得了具有耐熱沖擊性能優(yōu)異、機(jī)械強(qiáng)度較高的鎳鋅鐵氧體材料的制備方法,研究并分析了鐵氧體磁芯材料耐熱沖擊和抗機(jī)械強(qiáng)度的因素和機(jī)理。本文的具體研究?jī)?nèi)容主要有以下幾個(gè)方面:1、研究了固相反應(yīng)法的基本工藝參數(shù),如球磨時(shí)間、預(yù)燒溫度、燒結(jié)升溫速率等,摸索能使鎳鋅材料磁性能達(dá)到最佳的反應(yīng)條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)一磨時(shí)間為6h、預(yù)燒溫度為1000℃、二磨時(shí)間為12h、燒結(jié)升溫速率為2℃/min時(shí),各項(xiàng)磁性能參數(shù)均能達(dá)到相對(duì)較好的數(shù)值。2、分別研究了Bi_2O_3-Al_2O_3、Bi_2O_3-Co_2O_3、CaO-WO_3、WO_3-Co_2O_3復(fù)合摻雜對(duì)鎳鋅鐵功率氧磁性能參數(shù)和微觀結(jié)構(gòu)的影響,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)整摻雜量和摻雜比例,同時(shí)確定最佳燒結(jié)溫度,使鎳鋅鐵氧體磁性能達(dá)到工程指標(biāo):μi≥600,Bs≥400mT,tanδ/μi≤150,αμi≤0.01℃-1。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)添加適量的Bi_2O_3-Al_2O_3組合能降低燒結(jié)溫度,改善材料的微觀結(jié)構(gòu)的同時(shí)改善其高頻特性;添加適量Bi_2O_3-Co_2O_3組合能保持磁導(dǎo)率在一個(gè)較高的值的同時(shí)降低其磁損耗;適量CaO-WO_3組合能降低損耗,細(xì)化晶粒并使晶粒尺寸均勻,提高燒結(jié)密度;加入適量WO_3-Co_2O_3組合能得到致密性好、磁損耗低的鎳鋅功率鐵氧體。3、對(duì)熱沖擊斷裂和損傷機(jī)理、鎳鋅鐵氧體材料的機(jī)械強(qiáng)度這兩方面進(jìn)行理論分析和研究,討論可能對(duì)熱沖擊和機(jī)械強(qiáng)度造成影響的因素,并據(jù)此制定實(shí)驗(yàn)方案,通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究,歸納總結(jié)鎳鋅鐵氧體熱沖擊裂紋成因和機(jī)械強(qiáng)度變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):選擇合適的燒結(jié)溫度和添加劑都能提高材料的耐熱沖擊能力和機(jī)械強(qiáng)度;從微觀角度來(lái)看,這些條件的改變,直接影響到了材料晶粒的尺寸大小及均勻性、氣孔數(shù)量及分布、晶界數(shù)量及厚度,從而改變著材料的宏觀性能;從熱力學(xué)角度看,NiZn鐵氧體的耐熱沖擊性能與熱傳導(dǎo)系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)成正比。
【關(guān)鍵詞】：NiZn功率鐵氧體 磁性能 耐熱沖擊性能 機(jī)械強(qiáng)度 復(fù)合摻雜
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM277
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 引言10-11
• 1.2 NiZn功率鐵氧體材料的研究背景和意義11-15
• 1.3 本論文研究?jī)?nèi)容15-17
• 第二章 制備工藝對(duì)NiZn功率鐵氧體磁性能的影響17-35
• 2.1 引言17
• 2.2 球磨時(shí)間對(duì)NiZn鐵氧體顯微結(jié)構(gòu)和電磁性能的影響17-24
• 2.2.1 樣品制備和測(cè)量方法18
• 2.2.2 球磨時(shí)間對(duì)NiZn鐵氧體結(jié)構(gòu)的影響18-21
• 2.2.3 球磨時(shí)間對(duì)NiZn鐵氧體電磁性質(zhì)的影響21-24
• 2.3 預(yù)燒溫度對(duì)NiZn鐵氧體結(jié)構(gòu)和電磁性能的影響24-30
• 2.3.1 樣品的制備24-25
• 2.3.2 預(yù)燒溫度對(duì)NiZn鐵氧體結(jié)構(gòu)的影響25-26
• 2.3.3 預(yù)燒溫度對(duì)NiZn鐵氧體電磁性質(zhì)的影響26-30
• 2.4 燒結(jié)升溫速率對(duì)NiZn鐵氧體結(jié)構(gòu)和電磁性質(zhì)30-34
• 2.4.1 樣品的制備30
• 2.4.2 升溫速率對(duì)NiZn鐵氧體結(jié)構(gòu)的影響30-32
• 2.4.3 升溫速率對(duì)NiZn鐵氧體電磁性質(zhì)的影響32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 摻雜對(duì)NiZn功率鐵氧體磁性能的影響35-54
• 3.1 引言35
• 3.2 Bi_2O_3和Al_2O_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體材料結(jié)構(gòu)和電磁性質(zhì)的影響35-40
• 3.2.1 樣品的制備35-36
• 3.2.2 Bi_2O_3和Al_2O_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體材料結(jié)構(gòu)的影響36-38
• 3.2.3 Bi_2O_3和Al_2O_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體材料電磁性能的影響38-40
• 3.3 Bi_2O_3和Al_2O_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體材料結(jié)構(gòu)和電磁性質(zhì)的影響40-44
• 3.3.1 樣品的制備40-41
• 3.3.2 Bi_2O_3和Co_2O_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體材料結(jié)構(gòu)的影響41-43
• 3.3.3 Bi_2O_3和Co_2O_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體材料磁性質(zhì)的影響43-44
• 3.4 CaO和WO_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體結(jié)構(gòu)和電磁性能的影響44-48
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)方案及樣品配方44-45
• 3.4.2 CaO和WO_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體結(jié)構(gòu)的影響45-47
• 3.4.3 CaO和WO_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體電磁性質(zhì)的影響47-48
• 3.5 Co_2O_3和WO_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體結(jié)構(gòu)和電磁性能的影響48-53
• 3.5.1 實(shí)驗(yàn)方案和樣品制備48-49
• 3.5.2 Co_2O_3和WO_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體結(jié)構(gòu)的影響49-51
• 3.5.3 Co_2O_3和WO_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體磁性能的影響51-53
• 3.6 本章小結(jié)53-54
• 第四章 NiZn功率鐵氧體機(jī)械強(qiáng)度和耐熱沖擊性能的研究54-71
• 4.1 引言54
• 4.2 機(jī)械強(qiáng)度理論54-56
• 4.2.1 影響材料機(jī)械強(qiáng)度的因素54-55
• 4.2.2 機(jī)械強(qiáng)度的表示和測(cè)量方法55-56
• 4.3 熱沖擊理論基礎(chǔ)56-60
• 4.3.1 影響材料耐熱沖擊性能的因素58-59
• 4.3.2 NiZn鐵氧體材料耐熱沖擊性能的測(cè)試方法59-60
• 4.4 耐熱沖擊性能的測(cè)試結(jié)果及其分析60-70
• 4.4.1 燒結(jié)溫度對(duì)耐熱沖擊性能的影響60-61
• 4.4.2 Bi_2O_3和Al_2O_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體熱沖擊性能的影響61-63
• 4.4.3 Bi_2O_3和Co_2O_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體熱沖擊性能的影響63-66
• 4.4.3.1 通過(guò)觀察法和測(cè)量機(jī)械強(qiáng)度結(jié)合來(lái)研究NiZn鐵氧體的耐熱沖擊性能63-65
• 4.4.3.2 從熱沖擊前后電磁性質(zhì)的變化來(lái)判斷NiZn鐵氧體65-66
• 4.4.4 CaO和WO_3復(fù)合摻雜對(duì)鎳鋅鐵氧體耐熱沖擊性能性能的影響66-68
• 4.4.4.1 CaO和WO_3復(fù)合摻雜對(duì)NiZn鐵氧體耐熱沖擊性能的影響66-67
• 4.4.4.2 熱沖擊對(duì)NiZn鐵氧體電磁性質(zhì)的影響67-68
• 4.4.5 熱學(xué)性能與耐熱沖擊性能之間的關(guān)系68-70
• 4.4.5.1 熱傳導(dǎo)系數(shù)與耐熱沖擊性能的關(guān)系68-69
• 4.4.5.2 熱擴(kuò)散系數(shù)與耐熱沖擊性能的關(guān)系69-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第五章 結(jié)論71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 攻碩期間取得的研究成果76-77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：720951