低温烧结NiCuZn铁氧体材料的研究现状及进展.pdf
期刊（自然科学版）。 52008（总号INA(N)()文号：（2008）低温烧结铁氧体材料研究现状与进展（太原理工大学材料科学与工程学院，山西太原）阐述现状从配方要求、作用等方面详细介绍了叠片式电感线圈及其低温共烧技术的制备工艺方法。关键词：低温烧结；iCuZn铁氧体；纳米颗粒 文献标识码： -，（ering，，，中国）：。
。 。 编辑。 :ing;;软磁铁氧体材料是开发最早、应用最广泛的一类铁氧体材料。 随着微电子电路和表面贴装技术的应用和不断改进，电子产品日益变得更轻、更薄、更短、更小。 电子设备的小型化，需要考虑到电子元件的小型片式元件不仅可以使电子产品小型化，而且可以实现整机装配的高度自动化。 片式元件小型化的广泛应用，给电子产品的制造方法带来了巨大的变化，对软磁铁氧体材料和元件提出了小型化、片式、高频、低频元件等新的要求。 这些损耗等特性带动了片式无源元件的快速发展。 作为三大无源元件，电阻、电容的片式技术发展迅速，而片式电感起步较晚，发展相对缓慢。 目前，多层电容器和电阻器的尺寸已达到型号水平，但电磁线圈的发展缓慢。
这是因为叠层电磁线圈是由金属银线和软磁铁氧体材料组成的。 当内部银线和铁氧体同时烧结时，会出现断线、空洞、磁弱等各种问题。 因此，铁氧体致密烧结必须在900℃以下完成。常用的加热还原方法牺牲了更多的磁性能。 作为中高频片式电感器的主要介质材料，iCuZn铁氧体的制备引起了国内外众多学者的广泛关注。 因此，低温烧结铁氧体材料和叠层陶瓷叠层电感线圈的开发具有重要意义，其应用前景十分广阔。 收稿日期：作者简介：牛青山(19662)，研究员，博士生。 主要从事功能材料的制备及性能表征研究。 1 国内外研究现状及发展趋势 日本是最早生产片式电感的国家。 TDK、村田、东金、太阳诱电等公司都是具有规模化生产能力的厂家。 美国AEM也是多层片式电感研发和生产的先驱。 TDK公司等认为残余应力对铁氧体、MLC和MLCB的性能有影响，应努力避免A引起的应力，他们采用降低K1和KS以及控制A导体状态的方法，消除压力的影响。 由于原料Fe2O3和NiO中的硫离子和氯离子在烧结过程中可与A离子结合，生成450~的低熔点，从而加剧A的烧结，MLC显微分析表明，CuO含量晶界区的值相对较高。 对应这些区域，存在着明显的压应力，低Cl含量的原材料是非常必要的。 他们还研究了原料中杂质的影响，发现CoO、M值下降。
太阳诱电等人。 研究了Cl离子对铁氧体烧结特性的影响。 原料Fe2O3常含有和Cl杂质。 有人认为用此类原料制备NiZn铁氧体时，可以降低其合成温度，但Cl离子的作用尚不明确。 当向相同成分的铁氧体中添加不同量的Cl离子（以NH4Cl形式添加）时，发现尖晶石相的合成温度和尖晶石相铁氧体粉体的比表面积随含量的变化而变化。添加的 Cl 离子量。 他们认为加入适量的Cl离子可以降低铁氧体的合成温度，得到单相尖晶石且常致密的铁氧体的细粉。 村田等人。 分析研究了多层铁氧体阻抗元件中银离子的迁移现象。 英国曼彻斯特大学的Low研究了凝胶工艺生产的化学正性铁氧体的烧结特性，发现当Cu含量较高时，铁氧体在烧结过程中成分不稳定，容易分解，导致大颗粒的生长。 以及孔洞的出现。 Taiyo Yuden等人还研究了低温烧结铁氧体的Cu析出问题。 以iO、CuO、ZnO为原料，采用非化学正配方。 烧结温度为880℃并在空气中烧结。 保温有两种冷却速度。 即缓冷模式300、快冷模式900的测试结果表明，快冷模式的样品附近存在晶格畸变，且Cu含量较高，但没有检测到缓冷模式样品，且析出物显着减少，因此可以获得高品质。 的磁导率。
他们认为，为了获得高性能铁氧体，该公司认为，由于近年来高速数字电路的快速发展，抑制UHF频段信号线上的电磁干扰噪声的问题变得突出。 在许多电子产品中，层压铁氧体片式元件用于吸收噪声并将其转化为热能。 这些 MFCC 中的铁氧体在低温下共烧。 但在高频下性能变得很差，因此有必要开发可在高频下使用的六方铁氧体。 然而，一般六方铁氧体的烧结温度为200℃至1300℃。低温共烧六方铁氧体用于制造GHz频率范围内的MFCC。 iCuZn铁氧体材料的物理特性 iCuZn铁氧体的晶体结构 镍铜锌铁氧体的晶体结构属于尖晶石型。 如图所示，尖晶石铁氧体的化学式为，其中M为二价金属离子。 。 金属离子分布的通式可表示为(]O4。其中，]O4称为正尖晶石铁氧体；]O4称为混合尖晶石铁氧体。每个晶胞包括Fe2O4分子，其中氧离子空间密集堆积形成两种类型的亚晶格，64个四面体亚晶格和32个八面体亚晶格（该位点的间隙比A位的间隙大），24个金属离子只能占据24个亚晶格（大量未使用的占据的亚晶格为阳离子空位扩散和掺杂改性的结构基础根据结构可以表示为AB2O4，这就是尖晶石铁氧体的亚磁性。2008年2012年。-05-18#### ####################2012-05-18########################2012 -05-18 2012-05-18########################2012-05-18#### #### #### ############2012-05-18 哪些金属离子占A ig 可以抵消所引起的。
st 2 低温烧结铁氧体ig的电磁性能与成分的关系。 离子2成分配方对软磁铁氧体磁性能的影响。 软磁铁氧体主要包括两大类：镍锌铁氧体和锰锌铁氧体。 前者需要在N 2 气或真空中烧结，并且锰离子在906附近变得活跃，因此使用MnZn铁氧体叠层电磁线圈相当困难。 iZn铁氧体系列是最佳选择，但一般NiZn铁氧体的烧结温度在1200℃左右。 烧结温度较高，存在烧结密度难以提高等问题。 通过引入适量的Cu替代NiZn铁氧体材料中的部分N形成的铁氧体材料，不仅可以显着改善材料的烧结特性，而且可以改善材料的磁导率、功耗和体密度，适用于然而，我们不得不承认，用Cu代替N以将烧结温度降低到900以下是以牺牲铁氧体的电磁性能和微观结构为代价的。 大量的Cu被用来代替N。然而，各国的制造商至今仍在使用它。 采用在铁氧体中添加助熔剂的方法来生产MLC。 日本TDK公司首先公布了缺铁铁氧体的三角相图，如图