低温烧结NiCuZn铁氧体材料的研究现状及进展

1、 48 5 中 北 大 学 学 报( 自然 科 学 版 20 年 第 5 08 期 的驱 动力 增大 ,可在一定 程度 上 降低 陶瓷 材料 的烧 结温度 , 降温 幅度有 限. 但 4 3 热 压 法 . 采用 热 压烧结 ,即在 高温 下 同时施 加单 向轴应 力 ,可 以使烧 结体 达 到全 致 密 ( 理论 密度 .热 压烧结 可 以增 加 陶瓷 的烧 结 推动 力 ,有利 于气 孔 或空 位从 晶界 扩散 到铁 氧体 体 外 , 而提 高铁 氧 体密 度 ,降 低 从 烧 结温度 . 4 4 各 种 降 温 烧 结 方 法 的 比较 与 讨 论 . 在 以上这些 降 低烧 结温 度

2、的方法 中 , 成 固溶体 来 降低烧 结 温度 时 ,离子 置换 要在 一定 的条件 下进 形 行 , 换离 子要 与被 置换 离子 的离 子半 径 相差 不大 , 化学 反 应性 等特 性 不能 相差 太 大 ,如此 产 生 的, 置 且 结 构 缺陷有 限 , 降温 幅度 不大 ; 采用 化学合 成法 制粉 时 ,对工 艺要 求严 格 ,只要控 制好 反应 条件 ,可 以得到 性 能 良好 的纳米 粉体 , 烧 结有 一 定 的帮 助 ;热压 烧 结需 要 采用 特 殊设 备 , 利 于实用 ,此外 热 压烧 结 对 不 过 程 中会 产 生 晶粒取 向,使 陶瓷 的介 电性 能产 生方

3、 向性 .由此 可 以看 出 , 结 主要 方 向 以细微 纳 米 粉料 烧 为主 ,而选择 合适 的低 熔点 添加物 , 成液 相或 过渡 液相 , 仅能 够利用 液相烧 结 降低烧 结温 度 的优势 , 生 不 而且在 烧 结后 期液 相 回吸入 主 晶相 , 可 以起 到 改 善铁 氧 体材 料 的介 电性 能 的作 用 ,并 且 成本 低 , 还 工 艺简单 . 5 低 温 烧 结 铁 氧体 粉 料 的发 展 趋 势 低 温烧结 Niu n铁 氧体经 过 2 C Z O年 的研究 与开 发 ,在制 备工艺 , 粉技 术 ,工装设 备 以及减 缓 内应 制 力 等方 面 均取得 了相 当

4、大 的进展 .为 了进一 步 满足 叠层 片式 电感 等叠 层 片式 磁 性元 件 提高 性 能 的需要 , 在 低温烧 结铁 氧体 粉料 的研制 方面 , 期会 有如下 发展 趋势 : 预 1 提 高起始 磁导率 和 密度.低温 烧结 产 品的 最高 为 41 0 ,而高温 烧结 的 Ni u n铁 氧体 产 ( 0 0 ( CZ 品 的 , 最高 可达 2(25 0 值 o 0 ,因此 , 有较 大 的提 高余 地 .主要 技术 途 径有 添 加剂 的 研究 ,铁氧 体 ( 还 材 料 系 列 的开 发 ,制 粉 技 术 的 改 进 等 . 2 降低功 耗 , 善直 流叠 加 特性 .用

5、以满 足 开关 电源 变 压器 ,局域 网脉 冲变压 器 等 的叠 层 片式 化 , 改 高频化 的要求 . 提 高额定 电流 和功效 .对功 耗来 说 , 解 应力是 减小 磁滞 损耗 的重 要途径 . . , 缓 3 减小 应力 的影 响.降低 , 进工 艺 以减缓应 力 引起 的性 能 恶化. 改 4 铁 氧体 / 质一体 化 片式 工艺 研究 .为满 足 多功能 复 合 片式组 装 芯 片的要 求 , 要 消 除 因铁氧 体 介 需 与 Ti 陶瓷介 质线膨 胀 系数不 同 ( 者为 l. ×1 K O基 前 15 0 放层 的方法 来抑制 内应 力. , 者 为 9 5 0

6、 K 而在 界 面处 引起 的 后 . ×l 内应 力.太 阳诱 电公 司 Y ma u h 等人 提 出 了可供 参 考 的 中间加 入 线膨 胀 系数 介 于两 者 之 间的 应力 释 a g ci 5 高性 能 GHz频 段 片式磁珠 用六 角 晶系 C oZ等铁 氧体低 温烧 结技 术 的开发 . 6 结 束语 近年来 ,国 内高校 和科 研 院所 在提 高低 温烧 结铁 氧 体粉 料性 能方 面 做 了不 少工 作 , 面 向生 产 ,面 但 向与低温 共烧 工艺 ,与元 器 件性 能相 结 合方 面 的研 究 还较 少 , 种状 况 不 利于 发展 ,有 待扭 转.相 信

7、 随 这 着 材 料 与元 器 件 一 体 化 研 究 的 深 入 开 展 及 实 用 化 技 术 的开 发 ,大 部 分 国 内相 关 厂家 所 需 的低 温共 烧 Ni u n铁氧 体粉 料将 不再依 靠进 口,低温烧 结 铁氧 体技 术落后 于 国外 多年 的局面将 会有 所改 观. C Z 参 考文献 : 陈 国 华 .2 1 1世 纪 软 磁 铁 氧 体 材 料 和 元 件 发 展 趋 势 J .磁 性 材 料 埂器 件 ,2 0 . 24 :3 4 0 1 3 ( 23 . C e o u .T e d f o t e r e tr l a dd vc s n2 t e l r E

8、 o r a o g ei Mae il a dT h n Gu h a r n s f fri e i s n e i lh ci u y J .j u n l f os t ma a ei l Ma n t tr s n c a e vc s 0 1 2 4 :3 4 (n Ch n s ie ,2 0 ,3 ( 2 3 . i i e e O tG,Wr aJ I ceR.Ree tdv lp nso nfri sfrhg em ait p lai s J .JMa n 2 t b , . k u cn e e met f o Mn Z er e o ihp r e blya pi t

9、n g t i c o ( 第 1l 总 2 期 低 温 烧 结 Ni u n铁 氧 体 材料 的研 究 现 状 及 进展 ( C Z 牛青 山等 49 5 M a er 2 03: 2 4 2 . t , 0 5 55 esu yo w t p rtr i ei C Z r e i y r ri i D gss f h tr l e n n e t o mu a f t c t l 3 N k n .Th td fo m eaues tr gNiu nfri sfr hl e er e hp C . iet o e ne 3 a a o ma in l n e e c n F r i to

10、a Co f r n e o e r e,S t l t n e e c t a el e Co f r n e,To o J p n,2 0 ( 5 2 . i Ky a a 0 0 9 :2 7 e i s n n o n Z t s t o E Tauh.E f t frno h y teia ds tr gb h v ri N nC ereC iet o h nemainl 4 g ci f c o o ntesnh s n i ei e ai i ufri .Dg s f eItr t a Co f r n e o e rt .S t l t n e e c ,To o J p n,

11、2 0 ( 4 . n e e c n fr ie a e l eCo f r n e i Ky a a 0 0 6 :5 0 v o a t mp e e t o K dma i e mirt ni mu i y rdfri ea c e i sC .Dgsso h nemainl o frneo 5 o a .Sl r g ai n hl ee er ei dn edvc i t f eItr t a C nee c n F r ie a el ec n e e c ,To o J p n,2 0 ( 5 2 . e rt .S t l t o f r n e i Ky a a 0 0 7

12、 :2 7 r t r f d Ni Cu f r i f hi e h p i r e a Se i u hi Mir s r cur nayssofCu pr cpia i n i o t mpe a u eie Zn e rt ormu l y rc i n 6 k g c . c o t u t ea l i e i t to n l we d co :.Dgsso h nemain l o frneo er e S tlt o frne To y a a , 00 3 :2 3 utr ( i t f eItr t a C neec nF ri , aelec neec , K oJ

13、p n 2 0 ( 7 e t o t i 2 4. 8 N kn .L w tmprtr i ee ea o a fri s c iet o h nemain l o frne nF ri . 7 a a oE o e eaues trdh x g nl er e .Dg ss f eItr t a C nee co er e n t t o t S t l t o f r n e a e l e c n e e c ,To o J p n.2 0 ( 5 2 . i Ky a a 0 0 4 :2 7 张 有 纲 .黄 永杰 ,罗迪 民.磁性 材 料 8 M .成 都 :电讯 工 程 学

14、院 出 版 社 ,1 8. 98 李 萌 远 ,李 国栋 .铁 氧 体物 理 学 9 M .北 京 : 学 出 版 社 , 8 科 1 7. 9 0 任 利 , 怀 武 . 桦 .Nin软 磁 铁 氧 体材 料 的 性 能 与 应用 1 张 苏 Z J.磁 性 材 料 及 器 件 , 05 5 : 84 , 2 0 ( 3 0 R nI , h n a , uH a rp ri n p laino Z oter em t il J , 0 55 : 84 .( e . Z agHui i wu S u .P o et s da pi t f ns f f i ae as 2 0 ( 3 O i

15、 ea c o Ni rt r n Ch n s i e e E 1 周 东翔 .低 温 烧 结 铁 氧体 粉 体 的 最 新进 展 l J .电 子 元 件 与 材 料 ,20 ,2 ( 52. 0 1 0 1 :29 Z o o g i g td nteeetcl rpri f h ri b u d r f n ai o _ l t ncC mp h uD n xa .Su yo h l r a po et so egan o nayo O v r trJ .Ee r i o o n ci e t Z s co n n s8 M ae il .2 01 0 1 :2 9 (nChn s e

16、 t . tras 0 .2 ( 5 2 . i iee m ugH H h n J,e 1 M e h n la d p o o r n p r o to b sn a e e o be h d o i e ta. t a o n r t n t a s o t c n r l y u i g l y r d d u l y r xd 2 Na j H ,J n .S i 1 n n pae t frdrc meh n lu l el E E T a sMan 9 ,3 ( 9 5 ao ltl s o i t tao fe cl J .I E rn g .1 5 1 6 :38 . e e

17、 E 9 3 韩 志全 .叠 层 片 式 电感 及低 温 烧 结 铁 氧 体研 发 进 展 1 J.磁性 材料 及 器 件 , 0 4 1 6 1. 2 0 (2 : 0 Ha hq a .D v l met f h lyr hpid co n o e eaues trdfri sJ .Jun l f g nZ iu n eeo p n o mu y e i n u tr dl tmp rtr i ee ere o ra o a c a w n t Ma n tc M at i san vie e i eral d De c s.20 ( 04 12:6 1 . (n Chi s 0 i ne

18、 e 4 王 长振 添 加 剂 和 工艺 因素 对 镍 铜 锌铁 氧体 性 能 的 影 响 1 【 .湖 南 : 南 大学 20 . 中 04 . j 韩 志 全 . 杨 ,冯涛 .氧 化 物 法 N( Z 1 廖 iu n铁 氧 体 的 低 温 烧 结 特 性 , 导率 及 显 微结 构 ' 磁 J.磁性 材 料 及 器 件 ,20 07 ( 5:12 14 . Ha h q a n Z i u n.1io Ya g.Fe g Ta .S n e ig b h vo .p r a i t n c o t u t r flw e e a u e sn . n a n o i t rn

19、e a i r e me b l y a d mir s r c u e o o t mp r t r i i trdNiu nfri speae ysl ecinmeh d J.Jun l f g ei Maei s n e i s 2 0 ( ee C Z er e rprdb oi rat to o ra o t d o Ma nt tr l a dD v e , 0 7 5 : c a c 1 . (n Chi s 21 4 i ne e 6 姚 礼华 .氧 化 物 法 制 MnZ 1 n铁 氧 体 颗 粒 料 : J .磁性 材 料 及 器 件 , 9 9 0 2 : 94 . 1

20、9 .3 ( 3 2 Ya . u .MnZ r t p ri emae i sb xd rc s o r a o g ei Mae i sa dI vcs 9 9 o1h a i n f r e at l e i c tr l yo i p o e s J .J u n l f a e Ma n t tr l n e i ,1 9 , c a e 3 2 3 2 (n Chi s O( : 9 4 . i ne e 2 韩 志 全 .廖 杨 .冯 涛 .氧 化 物 法 低 温 烧 结 IZ ( i I 7 . n T 铁 氧 体 的 球 磨 工 艺 ,性 能 及显 微结 构 j i J.磁

21、性 材 料 及 器 件 , 20 07.38 8: 1 . ( 8 2O Ha n Zhi an,Iio Ya qu .a ng,Fe g Ta . M ilng p o e s,pr eris a d m ir s r c ur ow e n o li r c s op te n c o t u t eofl t mpe a t e sn e e r ti it r d Li r fri rp rd b xd t o j J u n lo g ei Mae i s a d D v e .2 0 . 3 ( 82 . (n er ep e ae y o ie meh d . o r a f M

22、a n t tr l n e i s 0 7 8 8 :l O i t c a c Ch n s i e e 8 王长 振 . 维 . 甘 宇 . .锰 锌 铁 氧 体 粉制 备 技 术 综 述 I 1: 谭 周 等 I.中 国锰 业 . 0 2 2 ( 3 1 I 2 0 , 0 3 : 74 . W a g Cha z e n ng h n·Tan W e ·Zho ny t u Ga u.e 1 Ihe p ogr s he sudy o r p r ton m e h o tm a ne i ta . ' r e son t t fp e a a i t o

23、d ofs f g tc fri o d rJ.C i Ma gn s n uty 2 0 . 0 3 : 74 .( hn s er ep w e: hn s n a ee d s ,02 2 ( 3 1 i C iee t a I r n 王茂 . 济 . 振 星 , .Niu n铁 氧体 和银 内电 极 的共 烧 行 为 _ .压 电 与卢 光 . 0 3 2 ( 5 55 7 1: 9 周 岳 等 CZ J 2 0 . 5 6 : 0 0. W ag Ma , h uJ· eZ e xn . t 1 of igbh vo f iu nfri n i e tra e crd n

24、 o Z o i Yu h n ig e a.C r e a i o C Z ereads vri en l l t e j. in r N t l n e o Pe o lcrc . o so p is 0 3 5 6 :5 5 5 7 (nChn s iz eetis8 Ac u t o t ,2 0 .2 ( 0 0 . i iee c 0 李伯 刚 .尹 光 福 ,韩 纪 梅 , .制 备 软 磁 锰 锌 铁 氧 体 粉 的 共 沉 淀 条件 的热 力学 分 析 j 2 等 J.稀 有 金 属 ,l9 , 3 6 : 9 2 ( 9 42 1 1 4 4. 1i o a g,Yi a

25、g u.Ha i i ta .Th r d n m i a a y i o r p r t n o n n f r i o e s wi Bgn n Gu n f n Jme .e t e mo y a c n l ss n p e a a i fM Z e r e p wd r t o t h 4 0 6 中 北 大 学 学 报( 自然 科 学 版 20 年第 5 08 期 cpeii t npoesJ .C ieeJ un l f aeMeas 9 2 ( 4 卜4 4 i C i s o rc t i rcs 【 hn s o r a o r pao _ R tl,1 9 , 3 6 :

26、 2 1.( hn e 9 n e E 1 朱 伟 长 , 安 娜 ,晋 传 贵 , .铁 酸 钴 纳 米 晶 体 的 制 备 及 机 理 程 工程 学报 ,2 0 , 1 1 : 87 . 2 周 等 J .过 0 0 2 ( 6 1 Z uWe h n , h uAn a J h a g i e a.P e aaino o eO n n cytln o e n c a i J . h i a g Z o n , i C u n u, t 1 rp rt f F 2 4a orsal ep wdr dmeh ns c n o C i a m Th ie eJ u n lo o e sEn i

27、e r g,2 0 ,2 ( 8 7 . (n Chn s eChn s o r a fPr c s gn e i n 0 0 1 1 :6 1 i ie e E2 禹 长 清 ,张武 .共 沉 淀 法 制 备 超 细 锰 锌 铁 氧 体 前 驱 体 粉 末 23 J .中 国锰 业 , 0 0 8 3 : 7 3 . 2 0 ,1 ( 3 8 Yu Cha qi ng ng·Zha u. Pr pa a i f u t a i w d n e rt r c s r by c pr i ia i e ho ng W e r ton o lr fne po erofM Zn f r i

28、e p e ur o o ecpt ton m t d E hn Ma g ns n uty 2 0 ,1 ( 73 .( hn s J .C ias n a eeId s , 0 0 8 3 :38 i C iee r n 3 Wa gH Z Ga .P e a aina dmi o t cu e f oy r s In 2 3 2 n , o I r p r t n c sr t r lcy t l eAl 一 o r u o p ai ( YAG c mp s e E ea c I tr a o o i s J .C rmi n e n t s ton l 2 01 ( : 7 2 i

29、a, 0 27 21 7 3. 4 J Ba .I w mprtr itr ga deet ma nt rp ri v lai f( iMn C Z ri 2 uDY, i P . t eaues ei n lcr g eip o et s aut no N / u nf r eJ . n o e n n o c ee o e t Tr ns c i ns o o e r s M e as So it i a, 2 06( 6: 6 . a a to fN nf r ou t l ce y ofCh n 0 1 7 70 5 陈 仁 杰 .用化 学共 沉淀 法制 备 高性 能 . Z 2 Ni

30、n铁 氧 体 .安 徽 : 徽 大 学 ,2 0 . D 安 03 6 白 志刚 .共沉 淀 法 制备 M nZ 2 n铁 氧 体 粉 末 及 烧 结 试 验 研 究 E D .武 汉 :武 汉科 技 大 学 , 0 6 20. 7 Ko a n n S F e e u E, r v l e a.Hy r t ema p e a ain o h a iefri sa d t e it r g J .J 2 m r e i , rg a B e a E, t 1 d o h r l r p r t f r f er e n h i s ei o u n t r n n Am r Ce am oc

31、, 1 8, 71 1: 2 8. S 99 ( 62 8 张 悦 ,兰 中 文 , 忠 .溶 胶一 胶 法 合 成 纳 米 Nin铁 氧 体 研 究 2 余 凝 Z J.材 料 导 报 , 0 5 5 :4 1 2 0 ( 95 . Z a gYu ,L n Z o g n h n e a h n we ,YuZ o g y tei o Z er en n p rie y sl e meh d J .Maeil h n .S nh s f s Ninfri ao at l b o l to t cs g tr s a Re e ,20 viw 05( 5: . (n Ch n s 49 51

32、 i i e e 袁 等 凝 Cu n铁 氧 体 材 料 J .磁 性 材 料 及 器 件 , 0 7 8 2 0 ,3 9 赵 特 技 ,任 学 恒 , 阳 , .溶 胶 一 胶 法 制 备 的 高 性 能 纳 米 Ni Z 2 ( : 6 4. 3 36 Z a j,Re e e g,Yu n Ya g,e 1 Hih p ro m a c a o tu t r d Ni Z e rt tras s n h h o Tei n Xu h n a n ta. g ef r n e n n sr cu e Cu n fr i mae il y t e e szdb o- l to o r a

33、o g ei Maei sadD vcs 20 ,3 ( 6 4 i hns i yS l h d J.J un l f e Ge me Ma nt tr l n e i ,0 7 83 :36 .( C iee c a e n yP K e aJ Ch r c e ia i n o a o r s a I e Ni Zn f r i p wd r y t e i y s lg l u o c m u i e e O Ro ,B r . a a t rz to fn n c y t I n Cu e rt o e s s n h sz d b o e a t o b s 3 t nmeh d

34、J.J un l f tr l P oes g Fc n lg , 0 7 1 4 : 1- 1. i to o ra o ei s rcsi eh oo y 2 0 (2 3 23 4 o Ma a n yP K e aJ f c fM u s i t n e e to g e i r p ri f Ni_ Cul . _ e O f r i r t o e 1 2 :Z _ 5 t 1 Ro ,B r . Efe to g s b t u i n o l c r ma n tc p o e t s o ( l l . n J5 F ! 4 e r e p e 3 p rd b u oc m

35、b sin m to f o r a o g ei a d Ma n t tr l , 0 6 2 8 : 8 4 . a e y a t o u t e h d J .J u n l f o Ma n t m n g e i Mae i s 2 0 ( 9 3 2 s c a 2 管 志花 , 新 华 .纳 米 Nin铁 氧体 纳 米 晶 的制 备 及 表 征 3 杨 Z J.纳 米 科 技 , 0 7 4 : 24. 2 0 ( 4 4 Gu nZ iu , a gXih a S nhs n h rcei t no a oi dNi eic er e J.Nao c ne& N n

36、 a hh a Y n n u . y tei a dcaatr ai f n sz c l n ri s z o n e k Z f t n si c . a e otc e hno o l gy,20 07( 4: 4 4. (n Ch n s 24 i i e e 3 闫梨,黄英 ,王艳丽 ,等.焙烧对溶胶一 3 凝胶 自蔓延 燃烧法制备 的钡铁 氧体粉体相成分 与磁性能 的影 响L J.磁性材 料 及 器 件 , 0 7 4 :3 0 2 0 ( 74 . - Y a .H ua g i n Li n Y ng,W a nl,e 1 I l e e ofr a i n t ha e c

37、 m po iin a a e i o ri sof ng Ya i ta . nfu nc o stng o he p s o sto nd m gn tcpr pe te B F 1 a o a t lsp e a e y S l e s l po a a in hg mp rt r o r a o g ei Mae i s a e2 9 n p r c r p r d b o l ef r p g t ih t ea u e J .J u n l f Oln ie G o e E Ma n t tr l c a an vc s,2 7( d De ie 00 4: 3 4 7 0. (n

38、 Chi s i ne e n R e or I r g C f c fM bs iuton on t e m cr s r t e a gn tc r pe te 4 Bue o A ,Gr g iM ,Nob e a M S. Efe to n su tt i h i o t uc ur nd m a e ip . r is 3 o i . n 卜 Mn e(Ier epe ae ytec rt nt t peus rmeh d J .Maei sC e sr n fN 一 Z 七I F 2 ri rprdb h i ae i ae rc ro to 2 f t t r tr l hmi ya d a t Phy is,20 sc 07( 05:22 33 1 92 . O H.Ma n t r p ri f i u nfri s t d i o f u g tntixd E o r a g e i p o et s C Z c r e ha dt no n se r i J .J u n l c eo N t wi i t o e 5 P r N m H,