铁氧体粉料制备过程中添加剂的作用

铁氧体粉料制备过程中添加剂的作用

影响高频低损耗功率铁氧体材料性能的因素很多, 在 MZn 铁氧体材料中添加适量添加剂可以明显改善其材 料的性能有效提高初始磁导率、饱和磁感应强度、居里温度和电阻率，降低功率损耗,因此添加剂对提高MnZn铁氧体材料的性能具有十分重要的作用。现简要分析如下：

1)控制晶粒生长损耗是铁氧体材料的重要特性之一，其中，涡流损耗与铁氧体的晶粒尺寸的平方成比。因此，必须控制晶粒尺寸，特别是MnZn 功率铁氧体材料，抑制晶粒成长、减小晶尺寸是降低涡流损耗的重要手段。五氧化二钽(Ta205)、氧化镧(La2O5)、氧化镓(Gd203)、二氧化锆(Zr02)、二氧化锡(Sn02)、三氧化钼(MoO3)、碳酸(钾K2CO3)、碳酸钠(NaCO3)在固相反应和晶体生长过程中，可以抑制晶粒生长及吞并，有促使晶粒细化、均匀化的作用。另一方面，高起始磁导率MnZn 铁氧体又需要较大的晶粒尺寸，因此，需要添加某些杂质，以促进晶粒生长，从而实现较高的起始磁导率。

2)增加电阻率

涡流损耗与铁氧体的电阻率成反比，电阻率越高，涡流损耗就越小。提高电阻率最主要的做法之一就是同时加入碳酸钙(CaCO3)和二氧化硅(SiO2)，使其在晶界上生成偏硅酸钙(CaSiO3)，形成高电阻层，从而提高电阻率。但是，加入的二氧化硅与原材料自身带来的二氧化硅起的作用是不相同的。虽然二氧化硅的熔点高达1728℃，但是它与氧化铁反应就生成的低熔点硅酸铁，其熔点只有 1150℃，因而，在烧结过程中就会出现异常晶粒生长。原材料自身带来的二氧化硅在预烧时就基本上生成了硅酸铁。加入的二氧化硅，-方面是使用的能分散得很好的细颗粒，甚至是纳米级的颗粒，或者是能在烧结过程中分解成二氧化硅的化合物:另一方面，铁氧体已经过预烧，有一定的铁氧体生成率，因此碳酸钙(CaCO3)和二氧化硅(SiO2)在晶界上生成偏硅酸(CaSiO3)的概率就大得多。

3)改善性能

改善性能包括改善磁特性、电特性和机械特性。用于此目的的添加剂较多，如二氧化钛(Ti02)、三氧化二钴(Co203)、一氧化钴(Co0)、五氧化二铌(Nb205)、氧化亚镍(NiO)、氧化镁(Mg0)、四氧化三锰(Mn304)、氧(化铜CuO)、三氧化二铝(Al203)、氧化钼（MoO3）、氧化銦(In203)、氧化钨(WO3)、氧化铪(HfO3)、氧化铒(Er2O3)等等。

在改善性能方面，报道得最多的有: 提高磁导率、改善起始磁导率的温度特性、降低涡流损耗(提高电阻率)、降低磁滞损耗、提高饱和磁通密度、改善直流叠加特性、降低总损耗、降低功耗及改变功耗最低点出现的温度等等。