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烧结温度对YIG铁氧体性能的影响
来源: | 作者:pmtce820c | 发布时间: 2020-11-25 | 717 次浏览 | 分享到:
当粉料经球磨 、预烧 、造粒以及成型等步骤后 ,需要进行制备样品的最后一个 步骤 ,也是对样品性能具有决定影响的一步 ——烧结 [43]。样品的 物相组成 、晶粒 尺寸 、密度等 、密度等 都受 烧结过程 的作用 ,以致 ,以致 影样品 磁、 电性能。 材料性能 由配方 决定, 而烧结是获得 这些 性能的 保证 ,因此 研究烧结 有助于获得 最佳性能材料 。烧结过程 。烧结过程 主要分为 (1):升温,(2):保温 ,(3):降温 三个阶段: 三个阶段:
当粉料经球磨 、预烧 、造粒以及成型等步骤后 ,需要进行制备样品的最后一个 步骤 ,也是对样品性能具有决定影响的一步 ——烧结 [43]。样品的 物相组成 、晶粒 尺寸 、密度等 、密度等 都受 烧结过程 的作用 ,以致 ,以致 影样品 磁、 电性能。 材料性能 由配方 决定, 而烧结是获得 这些 性能的 保证 ,因此 研究烧结 有助于获得 最佳性能材料 。烧结过程 。烧结过程 主要分为 (1):升温,(2):保温 ,(3):降温 三个阶段: 三个阶段:
(1)升温 :此阶段 可能 因粘合剂 粘合剂 或水汽 或水汽 挥发 太快 导致样品的或变形 导致样品的或变形 导致样品的或变形 或开裂 ,因 而需要合理的 升温速率 。通常 。通常 在 250~600℃时粘合剂挥 发,此 阶段应 升温缓慢 ,以 减缓样品变差的情况 。
(2)保温 :此阶段 烧结 所选 气氛 、温保时间及 温保温度 是主要因素。适当 主要因素。适当 温度 的 提高 与时间 的延长 一般 促使 反应彻底, 磁性能 更优, 晶粒生长完全更优, 晶粒生长完全密度增 大,内 应力 释放完全,结构 释放完全,结构 完整气 孔率减小 。但 太高烧结 温度 或过长 时间 保温 ,样品 中成 分挥发加剧 ,配方失准 且空洞增多 ,不仅能 耗增加且使得铁氧体性恶化 。
(3)降温:此过程主要涉及两个问题。其一, 降温:此过程主要涉及两个问题。其一, 降温:此过程主要涉及两个问题。其一, 铁氧体的化 铁氧体的化 、还原 及脱溶物 的出 现等在此阶段发生 此阶段发生 此阶段发生 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 。对含变价离子的铁氧体如锰锌控制烧结气氛就显得尤 为重要;其二, 为重要;其二, 铁氧体的成品率 受冷却速率 影响突出 ,若 降温 过快或出炉温度高, 骤冷 会在样品内部产生巨大 应力 ,甚至引起样品 出现 裂缝 导致 铁氧体性能 弱化 。
综合以上三个过程,根据本章前两节的实验结果设计小氧化锆球 综合以上三个过程,根据本章前两节的实验结果设计小氧化锆球 综合以上三个过程,根据本章前两节的实验结果设计小氧化锆球 为球磨介质、并掺有添加剂的钇铁石榴氧体例,保持其他工艺不 变研究为球磨介质、并掺有添加剂的钇铁石榴氧体例,保持其他工艺不 变研究为球磨介质、并掺有添加剂的钇铁石榴氧体例,保持其他工艺不 变研究为球磨介质、并掺有添加剂的钇铁石榴氧体例,保持其他工艺不 变研究为球磨介质、并掺有添加剂的钇铁石榴氧体例,保持其他工艺不 变研究同

由表 2-3可见,当烧结温度提高至 1450℃时材料的 时材料的 4Ms和 Br保持不变,而 Hc有较大程度 地减小,密d有所增加。烧结温度使得材料生长均匀,内应 有所增加。烧结温度使得材料生长均匀,内应 力减小,气孔少因此 Hc减小且密度 d增大。 

图 2-5是不同烧结温度下 YIG铁氧体材料的 铁氧体材料的 SEM照片,由图可见烧结温度升 照片,由图可见烧结温度升 高后材料中气孔率明显减少,晶粒生长的更致密因此度 高后材料中气孔率明显减少,晶粒生长的更致密因此度 高后材料中气孔率明显减少,晶粒生长的更致密因此度 d增加,而 增加,而 增加,而 Hc与气孔、 应力等成反比,因此 应力等成反比,因此 Hc减小。可见 减小。可见 减小。可见 1450℃与 1400℃烧结的铁氧体材料性能差异 不是很大,因此选定为后续实验的基础烧结温度再合测试果进行调整。
综合本章所有实验结果,因此确定 综合本章所有实验结果,因此确定 本文 适宜的 制备 工艺为:球磨介质选用氧化 工艺为:球磨介质选用氧化 锆球;添加剂种类及含量为 0.2wt% Bi2O3、0.1wt% BaTiO3;烧结温度为 1400℃。