信息技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)電子器件的研究提出了更加苛刻的挑戰(zhàn),尤其是5G技術(shù)時(shí)代到來,要求電子器件更加微型化、高頻化、集成化和多功能化。磁介電功能復(fù)合材料因同時(shí)兼具較好的介電性能和磁性能引起了極大的關(guān)注。但是,傳統(tǒng)的高溫固相燒結(jié)方法通常需要在很高的溫度下進(jìn)行燒結(jié),不僅容易產(chǎn)生雜相,削弱材料的性能,而且會(huì)因高溫?zé)Y(jié)而消耗大量能源。此外,過高的燒結(jié)溫度使得該類材料很難同銀電極共燒。本課題以鎳鋅銅（NiCuZn）基磁介電復(fù)相陶瓷為研究對(duì)象,用冷燒結(jié)的方法,從功能粉體相的設(shè)計(jì)和選擇、微觀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和調(diào)控、實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)的優(yōu)化三方面入手,低溫下制備出磁導(dǎo)率和介電常數(shù)都較高且相近的磁介電復(fù)相陶瓷材料。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合三維電磁仿真軟件HFSS對(duì)材料應(yīng)用于微帶天線介質(zhì)基板進(jìn)行了仿真分析。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）Li₂MoO₄（LMO）、Na₂WO₄（NWO）和Ni₎（0.2）Cu_0.2Zn_0.6Fe_1.94O₄（N... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

磁滯回線

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-11-產(chǎn)品更加具有均勻，成品率更高，已經(jīng)成為材料燒結(jié)技術(shù)這個(gè)領(lǐng)域里不可缺少的一種燒結(jié)技術(shù)。但是很多技術(shù)問題，比如燒結(jié)機(jī)理和微觀結(jié)構(gòu)的變化機(jī)制、燒結(jié)動(dòng)力學(xué)熱力學(xué)等等，不僅僅復(fù)雜，而且目前還沒有很好的研究進(jìn)展和解決方案，此外燒結(jié)對(duì)設(shè)備要求又很高，目前還沒有在工業(yè)化上實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用。1.3.3放電等離子體燒結(jié)技術(shù)放電等離子體燒結(jié)是將金屬、陶瓷等燒結(jié)粉末于石墨或者絕緣物質(zhì)制備而成的模具中，在上下導(dǎo)電壓頭的電場(chǎng)和壓力下，利用電場(chǎng)產(chǎn)生的熱量以及機(jī)械能加熱燒結(jié)致密粉體的一種燒結(jié)技術(shù)。加熱過程原理見下圖1-2。圖1-2SPS燒結(jié)過程原理圖[36]在上下模具中加入脈沖電場(chǎng)，金屬粉末顆粒之間形成電火花，引發(fā)具有高能量密度的等離子體，使這些顆粒表面高度活化和自發(fā)熱現(xiàn)象，致使粉末完成燒結(jié)致密，并且具有一定組織和性能的一個(gè)工藝過程。對(duì)于不導(dǎo)電的陶瓷粉體，用石墨模具形成導(dǎo)電通路，并作為加熱源加熱粉體。由于放電等離子具有很高的能力密度，離子體中心溫度很高能夠快速熔化金屬、陶瓷等等熔點(diǎn)很高的材料。所以這種燒結(jié)方法具有升溫速度快、燒結(jié)時(shí)間短和可以實(shí)現(xiàn)電-熱-力多場(chǎng)耦合等特點(diǎn)，不僅可以應(yīng)用于常見的陶瓷（比如：ZrO2、Al2O3等），還可以應(yīng)用于難燒結(jié)陶瓷材料（比如：HfB2、ZrB2、TiN、ZrC

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-12-等等）和超高溫陶瓷材料和難熔金屬以及合金等等。1.3.4閃燒研究發(fā)現(xiàn)[37,38]，在傳統(tǒng)燒結(jié)的爐體中添加一個(gè)電場(chǎng)時(shí)，不僅可以提高燒結(jié)效率和優(yōu)化性能，還可以降低燒結(jié)溫度，并且隨著外加電場(chǎng)的增加，爐體燒結(jié)溫度持續(xù)減低，燒結(jié)時(shí)間變短，當(dāng)電場(chǎng)達(dá)到一定值時(shí)，能夠瞬間致密化，這種燒結(jié)技術(shù)稱為閃燒。Cologna等人[37]基于電場(chǎng)輔助燒結(jié)技術(shù)的基礎(chǔ)上首次發(fā)明閃燒技術(shù)。圖1-3是閃燒技術(shù)的燒結(jié)工具示意圖。圖1-3閃燒技術(shù)的燒結(jié)工具示意圖[39]樣品兩端通過導(dǎo)線懸掛在爐體內(nèi)，并施加電常通過熱電偶測(cè)量爐體溫度，電荷耦合元件（CCD）照相機(jī)用于觀察樣品尺寸變化。同傳統(tǒng)高溫固相反應(yīng)燒結(jié)相比，閃燒不僅具有更低的燒結(jié)溫度，而且還可以瞬間完成燒結(jié)致密，并且還具有很好的性能，另外，閃燒的燒結(jié)效率更高。由于燒結(jié)時(shí)間短，還能抑制晶粒生長(zhǎng)。燒結(jié)設(shè)備只需要在傳統(tǒng)高溫固相燒結(jié)添加一個(gè)電場(chǎng)，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]粉末-溶膠前驅(qū)法制備的NiCuZnCo-Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3復(fù)合陶瓷及其磁介電性能[J]. 劉勝,顏鑠清,賀君,黃生祥,鄧聯(lián)文.  磁性材料及器件. 2019(05)
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