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经过两年的开发工作,我们成功研制出了高综合性能超高磁导率锰锌铁氧体材料R15KTF,并完成了中试。该材料具有高的磁导率,极低的损耗、低的比磁滞损耗、良好的频率特性、良好的温度特性,浙江省科学技术厅对该产品的鉴定意见是“性能达到国际先进水平”。本文主要介绍了该产品的开发过程,及得到的一些有价值的规律。
第一章简单介绍了项目相关的锰锌铁氧体的一些基本知识,详细介绍了立项的背景,主要的工作内容及课题的指标。第二章详细介绍了实验室中样品和中试样品的制备过程,及样品的测试分析手段。
第三章详细介绍了对主配方、添加剂组合和整个工艺过程的研究。得到的主要结果如下:
(1)主配方确定了主配方的范围,并优选出了合适的主配方点。Fe203:52.1m01﹪,MnO:25.0m01﹪,ZnO:23.0m01﹪。
(2)添加剂组合首先,随着Si02的添加材料的初始磁导率ui迅速下降,而比损耗先是迅速下降,然后迅速变缓,因此为了获得高的综合性能要适当添加少量的Si02。其次,Na离子的添加不仅显著降低了材料的损耗,而且基本上不对初始磁导率造成影响。第三,Bi203、M003、V205助熔剂联合添加,有利于获得高的初始磁导率和良好的微结构。第四,超过0.01wt﹪的C0203的添加就会显著降低材料初始磁导率。
(3)工艺过程首先,原材料的纯度、粒度,杂质的种类、含量,对产品最终的性能有十分显著的影响,我们优选出了合适的原材料,新日铁CSR900铁红,长沙金瑞高导氧化锰,上海京华高导氧化锌;其次,合适的预烧温度和预烧方法有利于获得高的磁导率和低的损耗;第三,研磨用水和钢球的质量对样品影响很大,因此要严格控制;第四,实施慢速升温排胶工艺可以很好解决产品开裂问题;第五,采用降温晶界氧化烧结有利于降低材料损耗,保持高的磁导率;第六,采用围烧工艺可以大幅提高产品性能。