降低铁氧体烧结温度的主要技术措施
软磁锰锌铁氧体的生产工艺是一种高能耗的生产工艺,尤其是铁氧体材料最终的 烧结工艺。由于锰锌铁氧体的烧结温度一般都需要达到1300~1400°C,能耗非常大,在当 今社会普遍要求节能环保的情况下,显得不合时宜。但是如果直接降低烧结温度,那么锰锌 铁氧体材料的烧结密度就会急剧降低,直接导致铁氧体材料的饱和磁感应强度Bs降低,在 器件应用时,便会由于铁氧体材料Bs的降低,会导致峰值功率不能达到要求,而烧毁器件,因此如何在保证铁氧体性能的前提下降低铁氧体烧结能耗具有较为现实的意义。降低铁氧体烧结温度的主要技术措施有如下几个方面:
(1)离子代换。用可进入晶格生成单相固溶体的Cu2+、Li1+等进行适量离子代换,使烧结温度降低。代换量以不引起电磁性能明显降低为宜。
(2)添加助熔剂。在铁氧体预烧粉料中添加适量的有助于产生液相烧结的低熔点助熔剂,如Bi2O3、PbO、MoO3、V2O5等,可使致密化温度显著降低。但富集于晶界、含有助熔成分的另相可能会损及铁氧体的电磁性能并助长Ag的迁移,所以只能进行微量的添加。
(3)精细制粉。超细粉料由于比表面积大,颗粒之间的接触面积大,可使固相反应温度降低,从而降低烧结致密化温度。用机械方法制备超细粉料受到精细球磨的加工效率及料粉结团等技术问题的限制,难以将粒度降至亚微米以下;而化学方法制粉又存在着成本高、工艺稳定性差及污染环境等方面的问题。权衡利弊,工业化大生产还是需要采用机械制粉的方法来制备低温烧结铁氧体超细粉料。