自偏置是毫米波環(huán)行器/隔離器小型化的重要途徑之一,具有高內場和高剩磁的六角鐵氧體是一種很好的自偏置材料,因而成為微波鐵氧體材料的研究熱點。綜合報道了國內外自偏置BaM六角鐵氧體厚膜的絲網印刷熱壓工藝研發(fā)進展及性能與工藝參數的關系。比較了不同燒結溫度和保溫時間下,熱壓厚膜與普通燒結厚膜的密度、晶粒尺寸、矩形度（M_r/M_s）、飽和磁化強度4Ms、矯頑力Hc和鐵磁共振線寬H。分析了性能之間以及性能與顯微結構的關系�；诟呔匦味人杈Я３叽绲墓�,討論了矩形度與燒結溫度、保溫時間、成型磁場的關系,探討了提高剩磁的途徑;著重比較了不同工藝條件下的BaM厚膜的鐵磁共振線寬,通過H來源分析,討論了密度、取向度、內應力、固相反應完成程度等因素的影響,提出了進一步減小絲網印刷熱壓BaM厚膜線寬的途徑。最后指出,絲網印刷熱壓BaM厚膜雖然在降低線寬上取得了顯著進展,獲得210 Oe的最小H值,但離器件對自偏置材料低損耗的要求還有差距,仍需進一步努力。 

【文章來源】：磁性材料及器件. 2020,51(04)CSCD

【文章頁數】：9 頁

【部分圖文】：

絲網印刷(a)裝置示意圖及(b)BaM厚膜熱壓示意圖[6]

圖2給出不同燒結溫度下絲網印刷BaM厚膜熱壓與普通燒結樣品的晶粒尺寸和相對密度[6]，保溫時間是2 h。圖3為熱壓與普通燒結樣品的晶粒尺寸與保溫時間的關系，燒結溫度為1200℃。圖2a表明在低于1000℃的溫度下，熱壓樣品晶�；静婚L大。由圖2b可看出，熱壓樣品的d/dx曲線明顯高于普通燒結樣品。總體上兩者均有隨著燒結溫度的升高而相對密度增大的趨勢，1100℃以上尤為顯著；兩者的差值也隨之增大。1250℃下，熱壓樣品的d/dx達到0.9，而普通燒結樣品的只有約0.7。即，熱壓燒結樣品比普通燒結樣品的相對密度高20%，即氣孔率低20%。圖2a中兩者的晶粒尺寸均隨著燒結溫度升高而增大，變化趨勢也大致相同，但是熱壓樣品的晶粒尺寸略小于普通燒結樣品。圖3 BaM絲網印刷膜熱壓和普通燒結樣品的晶粒尺寸與燒結保溫時間的關系[6]

圖2 BaM絲網印刷膜熱壓和普通燒結樣品的(a)晶粒尺寸及(b)相對密度與燒結溫度的關系[6]圖3的保溫時間(1200℃)實驗表明，當保溫時間在2 h以上時，熱壓樣品的晶粒尺寸均高于普通燒結樣品，且隨著保溫時間的延長，差距拉大。這就是說，對熱壓燒結樣品而言，只在2 h后，才有晶粒尺寸的明顯增長。而致密化則完全可以在很短的熱壓燒結時間內完成(在保溫2 h的圖2b中熱壓樣品1200℃下的相對密度已接近0.9)。這是由于在熱壓燒結中給厚膜提供了外部壓力，所以在升高溫度時，在外力作用下，其致密化要比只依賴于表面能降低提供的表面張力所驅動的致密化要容易得多。一般，熱壓的致密化可以在晶粒廣泛地生長之前來獲得。由于熱壓燒結樣品的晶粒生長對壓力相當敏感，通過調節(jié)熱壓溫度有可能獲得具有高密度和高矩形度所需的具有較小晶粒尺寸的材料。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3490493