第三章2--LTCC材料共燒技術(shù)基礎(chǔ)研究

1、2021-11-161LTCC材料共燒技術(shù)基礎(chǔ)研究 張懷武 教授2021-11-162LTCC材料共燒技術(shù)基礎(chǔ)研究 LTCC相關(guān)概念及技術(shù)機(jī)理 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論 實(shí)驗(yàn)結(jié)果工藝條件摻雜CuO、MnCO3材料雙性復(fù)合降溫?fù)诫s2021-11-163LTCC技術(shù)的概念及其分類_概念 是一種先進(jìn)的混合電路封裝技術(shù)它是將四大無(wú)源器件，即變壓器（T）、電容器（C）、電感器（L）、電阻器（R）集成，配置于多層布線基板中，與有源器件（如：功率MOS、晶體管、IC電路模塊等）共同集成為一完整的電路系統(tǒng)。有效地提高電路的封裝密度及系統(tǒng)的可靠性 2021-11-164LTCC技術(shù)的概念及其分類_概念The charac

2、ter of Thick Film、LTCC、HTCC technology2021-11-165LTCC技術(shù)的概念及其分類_概念LTCC substrate with integrated passivesConstruction of typical LTCC mutilayer deviceConstruction of typical LTCC mutilayer device2021-11-166LTCC技術(shù)的概念及其分類_概念Cross-section of LTCC multilayer device showing the individual components that

3、can be integratedIndividual components that can be integrated in LTCC2021-11-167LTCC技術(shù)的概念及其分類_概念LTCC INDUCTOR LTCC BANDPASS FILTER 3D LAYOUTLTCC INDUCTOR have been used2021-11-168LTCC技術(shù)的概念及其分類_分類LTCC技術(shù)的研究 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 生磁料帶技術(shù) 混合集成技術(shù) 混合集成混合集成生磁料帶制造生磁料帶制造2021-11-169LTCC技術(shù)之國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 目前實(shí)現(xiàn)多達(dá)目前實(shí)現(xiàn)多達(dá)5050層、層、1616英寸，

4、應(yīng)用頻率為英寸，應(yīng)用頻率為50MHz50MHz5GHz5GHz 的的LTCCLTCC集成電路集成電路 日本富士通已研制出日本富士通已研制出6161層，層，245mm245mm的共燒結(jié)構(gòu)的共燒結(jié)構(gòu) 美國(guó)美國(guó)IBMIBM公司研制出了公司研制出了6666層層LTCCLTCC基板的多芯片組件基板的多芯片組件2021-11-1610LTCC技術(shù)之國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 僅以對(duì)低溫共燒片式電感器的需求為例 電子產(chǎn)品名稱電子產(chǎn)品名稱平均單機(jī)用量（只）平均單機(jī)用量（只）電子產(chǎn)品名稱電子產(chǎn)品名稱平均單機(jī)用量（只）平均單機(jī)用量（只）移動(dòng)電話手持機(jī)移動(dòng)電話手持機(jī)3030筆記本計(jì)算機(jī)筆記本計(jì)算機(jī)2424中文中文BPBP機(jī)機(jī)1

5、010硬盤驅(qū)動(dòng)器硬盤驅(qū)動(dòng)器8 8數(shù)字?jǐn)?shù)字BPBP機(jī)機(jī)1010軟盤驅(qū)動(dòng)器軟盤驅(qū)動(dòng)器6 6錄像機(jī)錄像機(jī)2020程控交換機(jī)程控交換機(jī)2/2/線線傳真機(jī)傳真機(jī)4 4開關(guān)電源開關(guān)電源4 4無(wú)繩電話無(wú)繩電話1212超薄超薄WALKMANWALKMAN8 8大屏幕彩電機(jī)芯大屏幕彩電機(jī)芯4 4便攜式便攜式CDCD唱機(jī)唱機(jī)7 7DVDDVD和和VCDVCD1212數(shù)字電視（機(jī)頂蓋）數(shù)字電視（機(jī)頂蓋）4040攝錄一體機(jī)攝錄一體機(jī)3535其他其他2020國(guó)內(nèi)需求情況國(guó)內(nèi)需求情況2021-11-1611LTCC技術(shù)有待完善的問(wèn)題 收縮率控制問(wèn)題收縮率控制問(wèn)題 基板散熱問(wèn)題基板散熱問(wèn)題 基板材料的研究基板材料的研究 選

6、擇合適的摻雜，保證材料的高頻特性并輕松降低選擇合適的摻雜，保證材料的高頻特性并輕松降低 材料燒結(jié)溫度材料燒結(jié)溫度 材料與內(nèi)電極的匹配，及進(jìn)一步提高品質(zhì)因素，降材料與內(nèi)電極的匹配，及進(jìn)一步提高品質(zhì)因素，降 低損耗低損耗 材料的良好機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性等材料的良好機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性等 2021-11-1612LTCC材料工藝機(jī)理及相關(guān)理論低溫?zé)Y(jié)理論低溫?zé)Y(jié)理論 鐵氧體的固相反應(yīng)和燒結(jié)鐵氧體的固相反應(yīng)和燒結(jié) ZnOFe2O3 高溫 ZnFe2O4NiOFe2O3 高溫 NiFe2O4 燒結(jié)的傳質(zhì)機(jī)理燒結(jié)的傳質(zhì)機(jī)理 粘滯流動(dòng) )1 (123DRrdtdD塑性流動(dòng) 表面擴(kuò)散 體 擴(kuò) 散 tdKTrD

7、kVV5256052)(=2021-11-1613LTCC材料工藝機(jī)理及相關(guān)理論晶粒邊界在燒結(jié)中的作用晶粒邊界在燒結(jié)中的作用 燒結(jié)中原子與空隙流 降溫機(jī)理降溫機(jī)理 低溫?zé)Y(jié)理論低溫?zé)Y(jié)理論 2021-11-1614LTCC材料工藝機(jī)理及相關(guān)理論晶化動(dòng)力學(xué)理論晶化動(dòng)力學(xué)理論 鐵氧體多晶成長(zhǎng)過(guò)程鐵氧體多晶成長(zhǎng)過(guò)程 （a）燒結(jié)初期 （b）孿晶 （c）晶粒吞并 （d）晶粒生長(zhǎng)停止（e）最終密度 2021-11-1615LTCC材料工藝機(jī)理及相關(guān)理論技術(shù)公式技術(shù)公式 初始磁導(dǎo)率i與截止頻率fr的關(guān)系 3)1(sriMf2)2() 1(02121DMsfri公式中： i初始磁導(dǎo)率 fr截止頻率0真空磁導(dǎo)率

8、 Ms飽和磁化強(qiáng)度 疇壁厚度 D晶粒平均尺寸旋磁比以磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)為磁化機(jī)制的尖晶石鐵氧體 軟磁鐵氧體以疇壁的移動(dòng)為磁化機(jī)制 2021-11-1616LTCC材料工藝機(jī)理及相關(guān)理論技術(shù)公式技術(shù)公式 初始磁導(dǎo)率初始磁導(dǎo)率i i鐵氧體磁芯及其等效電路電感量L及表征磁損耗的等效電阻R分別與磁導(dǎo)率的實(shí)部和虛部成正比 10724lANL10724lANR公式中： r1環(huán)形樣品的內(nèi)徑(m) r2環(huán)形樣品的外徑（m）N線圈匝數(shù)L環(huán)形樣品有效磁路長(zhǎng)度（m）工作角頻率（rad/s）A環(huán)形樣品的橫截面積（m2）rrrrrl1212ln)(222021-11-1617LTCC材料工藝機(jī)理及相關(guān)理論磁滯現(xiàn)象分析模型磁滯現(xiàn)象

9、分析模型PreisachPreisach理論理論 由磁場(chǎng)H引起的磁通密度B ( , )( )H d dS ( , )d dS ( , )d dSB=-S為（，）平面上Hsat- Hsat的矩形區(qū)域 2021-11-1618LTCC材料工藝機(jī)理及相關(guān)理論當(dāng)磁性材料從初始狀態(tài)（未磁化）到剛被磁化時(shí)，磁通密度 ( , )d dS ( , )d dSBi=- ,( , )x y dxdyy ( , )x y dydxx T( )=i-iB-BNAdid) i (L1-nn1-nn=差分電感： 磁滯損耗Pd 磁滯現(xiàn)象分析模型磁滯現(xiàn)象分析模型PreisachPreisach理論理論 dtiLiTPTLd)

10、(102021-11-1619LTCC材料工藝機(jī)理及相關(guān)理論包含不同損耗的磁滯回線圖形 不同軟磁材料的磁滯回線 磁滯現(xiàn)象分析模型磁滯現(xiàn)象分析模型PreisachPreisach理論理論 2021-11-1620復(fù)合材料工藝 復(fù)合機(jī)理復(fù)合機(jī)理 Zn2+, Mn2+, Fe3+, Cu1+, Fe2+, Mg2+, Li1+, Cu2+, Mn3+, Ti4+, Ni2+A位 B位金屬離子在尖晶石中的A、B位占位傾向 尖晶石結(jié)構(gòu) 2021-11-1621復(fù)合材料工藝研究方案及工藝路線研究方案及工藝路線 2021-11-1622實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論 部分工藝條件對(duì)部分工藝條件對(duì)NiZnNiZn鐵氧體磁性能

11、影響鐵氧體磁性能影響 預(yù)燒溫度對(duì)品質(zhì)因數(shù)Q的影響現(xiàn)象：品質(zhì)因數(shù)隨預(yù)燒溫度的 升高而增大，1100后Q值下 降。原因：較高預(yù)燒溫度可促進(jìn)固相反應(yīng)的完全，增加成型密度，從而增加磁芯的密度；當(dāng)預(yù)燒溫度超過(guò)1100，固相反應(yīng)完全，材料活性降低。2021-11-1623 部分工藝條件對(duì)部分工藝條件對(duì)NiZnNiZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 預(yù)燒溫度對(duì)磁導(dǎo)率 的影響現(xiàn)象：相同Ts下的鐵氧體磁導(dǎo)率隨預(yù)燒溫度的升高逐漸下降。原因：預(yù)燒溫度低時(shí)，材料固相反應(yīng)生成的立方尖晶石相并不穩(wěn)定，二次粉碎時(shí)的機(jī)械能易使部分晶格扭曲變形，粉體表面活性增大，燒成階段晶粒生長(zhǎng)速度比高預(yù)燒溫度時(shí)快，晶粒大，晶界薄，磁導(dǎo)率大

12、。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1624 部分工藝條件對(duì)部分工藝條件對(duì)NiZnNiZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 燒結(jié)溫度Ts對(duì)Q的影響現(xiàn)象：隨著燒結(jié)溫度的增加，Q值逐漸減小。原因：隨Ts的升高，磁芯內(nèi)密度增加，氣孔減少，晶粒粗大，晶界處電阻率減小，Q值減小。另外，隨Ts的升高，Zn揮發(fā)增加，引起Fe2+增多，八面體位就出現(xiàn)不同價(jià)的電子導(dǎo)電,激活能最低，具有強(qiáng)導(dǎo)電性。鐵氧體的電阻率降低，渦流損耗增加，Q值減小。 燒結(jié)溫度Ts對(duì)Q的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1625 部分工藝條件對(duì)部分工藝條件對(duì)NiZnNiZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 燒結(jié)溫度Ts對(duì)的影響Ts1320時(shí)：

13、磁導(dǎo)率 隨Ts的增加而降低原因：異常晶粒生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1626部分工藝條件對(duì)部分工藝條件對(duì)NiZnNiZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 Ts=1320的SEM Ts1250的SEM燒結(jié)溫度為1320時(shí)：晶粒大小不均勻，出現(xiàn)異常晶粒(20 m)燒結(jié)溫度為1250時(shí)：晶粒細(xì)小，較為均勻。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1627CuOCuO摻雜對(duì)摻雜對(duì)NiZnNiZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 CuO對(duì)起始磁導(dǎo)率i的影響規(guī)律：隨CuO含量的增加鐵氧體的i降低。原因：Cu2+傾向占據(jù)八面體(B)位，產(chǎn)生能級(jí)分裂，改變核外電子云分布，晶體點(diǎn)陣發(fā)生畸變，增加各向異性能。i降低。

14、i與各向異性能關(guān)系：i （s飽和磁致伸縮系數(shù)，內(nèi)應(yīng)力） CuO對(duì)起始磁導(dǎo)率i的影響sK2311實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1628CuOCuO摻雜對(duì)摻雜對(duì)NiZnNiZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 CuO對(duì)Ts的影響規(guī)律：隨著CuO含量的增加NiZn鐵氧體的燒結(jié)溫度Ts降低。原因：CuO的熔點(diǎn)較低，高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中產(chǎn)生液相，促進(jìn)固相反應(yīng)的發(fā)生。CuO對(duì)Ts的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1629CuOCuO摻雜對(duì)摻雜對(duì)NiZnNiZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 CuO對(duì)品質(zhì)因數(shù)Q的影響規(guī)律：摻有CuO的鐵氧體Q值普遍升高。原因：Ts的降低減少Zn揮發(fā)，從而Fe2+，提高電阻率，

15、增加Q值。另外CuO的增加沖淡了鐵氧體中Zn百分含量，也起到降低Zn的揮發(fā)的作用。CuO對(duì)品質(zhì)因數(shù)Q的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1630MnCOMnCO3 3摻雜對(duì)摻雜對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 MnCO3含量對(duì)i的影響現(xiàn)象：隨MnCO3含量的增加，NiCuZn鐵氧體的起始磁導(dǎo)率i降低。MnCO3含量對(duì)i的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1631MnCOMnCO3 3摻雜對(duì)摻雜對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 含6wtMnCO3的NiCuZn鐵氧體x衍射圖譜說(shuō)明：未出現(xiàn)MnFe2O4的三強(qiáng)峰，鐵氧體為NiCuZn尖晶石結(jié)構(gòu)。實(shí)

16、驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1632MnCOMnCO3 3摻雜對(duì)摻雜對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 MnCO3含量對(duì)Q值的影響規(guī)律：頻率f低于1000KHz時(shí),Q值隨摻入量的增加而增加；f高于1000KHZ時(shí)，Q值隨摻入量的增加而減小。Q值升高原因：Mn2+的電離能介于Fe2+于Ni2+之間，抑制Fe2+及Ni3+的出現(xiàn)，提高電阻率，增加Q值。MnCO3含量對(duì)Q值的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1633MnCOMnCO3 3摻雜對(duì)摻雜對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 含1wtMnCO3時(shí)SEM圖像 含6wtMnCO3時(shí)SEM圖像現(xiàn)象：隨

17、MnCO3含量的增多，磁芯斷口晶粒粒徑分布不均勻，晶粒增大，晶界處氣孔增多。說(shuō)明：根據(jù)H.Rikukawa提出的氣孔與晶粒邊界引起退磁場(chǎng)模型所導(dǎo)出的表現(xiàn)磁導(dǎo)率公式可知，當(dāng)氣孔只在晶界出現(xiàn)時(shí)，i按(1-p)（p為氣孔率）減小。此結(jié)論與MnCO3含量對(duì)鐵氧體i影響曲線相符。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1634陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 以兩組NiCuZn鐵氧體為母體進(jìn)行復(fù)合，平行比較相同情況下各組分的磁性能，具體分組見下表：母體 復(fù)合量 0wt5wt10wt15wt20wt25wtNiCuZnAA0A1A2A3A4A5NiCuZnBB0B1B2

18、B3B4B5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1635陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 陶瓷含量對(duì)NiCuZn鐵氧體Q值(1MHz)的影響現(xiàn)象：B母體Q值隨著陶瓷含量的增加顯著增大；A母體Q值總體變化不大。說(shuō)明：陶瓷材料為有選擇性的對(duì)某些配方NiCuZn鐵氧體Q值進(jìn)行改善。具體原因有待進(jìn)一步研究。陶瓷復(fù)合量對(duì)材料Q值影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1636陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 陶瓷材料對(duì)磁導(dǎo)率的影響現(xiàn)象：隨復(fù)合量的增加，下降，趨于平緩，截止頻率fr向高頻移動(dòng)。說(shuō)明：在犧牲一定磁導(dǎo)率的情況下，復(fù)合陶

19、瓷材料可大幅度提高截止頻率fr。 陶瓷對(duì)B母體的的影響 陶瓷對(duì)B母體的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1637陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響陶瓷對(duì)A母體的影響陶瓷對(duì)A母體”的影響對(duì)于A母體：有與B母體一致的現(xiàn)象，復(fù)合鐵氧體下降， 平緩。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1638陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 陶瓷材料引起下降的原因：部分BaTiO3化學(xué)鍵斷裂，其中的Ba2+及Ti4+離子對(duì)NiCuZn尖晶石結(jié)構(gòu)中A、B位進(jìn)行替換，減小總原子磁矩，引起飽和磁化強(qiáng)度Ms減小，從而鐵氧體下降。Ti4+離子半徑大

20、，改變晶場(chǎng)特性，增加各向異性能，降低。具體解釋： 原子磁矩影響：母體NiCuZn為混合型尖晶石鐵氧體，各金屬離子占位情況為： A位 B位（Zn2+xFe3+1-x）Ni2+1-x-y Fe3+1+x Cu2+yO4根據(jù)金屬離子占位傾向，BaTiO3材料的Ba2+進(jìn)入尖晶石的A位， Ti4+進(jìn)入尖晶石B位，對(duì)尖晶石原有離子替換。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1639陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響復(fù)合材料的原子磁矩位（設(shè)A位替代量為，B位替代量為）： M=|MB-MA| =(7.7x+2.3-5-2.7) B B為波爾磁子由上式可知，陶瓷材料對(duì)A、B

21、位的復(fù)合將減小原子總磁矩。又因?yàn)椋?，飽和磁化強(qiáng)度減小， 減小。 磁晶各向異性影響：Ti4+離子半徑為0.69 比Fe3+離子半徑0.67大，進(jìn)入B位后改變晶體的晶場(chǎng)特性，使磁晶各向異性K1更大，由于：i 1/ K1，因此，磁導(dǎo)率降低。 aMMBs38=實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1640陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響A組復(fù)合材料A2與A4的截止頻率比較 B組復(fù)合材料B2與B4的截止頻率比較現(xiàn)象：A組復(fù)合材料磁導(dǎo)率下降，截止頻率未有提高；B組復(fù)合材料磁導(dǎo)率下降，截止頻率顯著提高。說(shuō)明：對(duì)于不同母體鐵氧體，陶瓷材料的作用不完全相同。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論

22、2021-11-1641陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響20wt%的陶瓷對(duì)不同鐵氧體i值及fr的影響 相近磁導(dǎo)率時(shí)復(fù)合量及fr的比較現(xiàn)象：相同復(fù)合量時(shí)，B組材料的i下降多，截止頻率提高大；相近i時(shí)，B組復(fù)合材料的截止頻率也遠(yuǎn)大于A組復(fù)合材料。進(jìn)一步證實(shí)：陶瓷復(fù)合對(duì)不同鐵氧體作用不同。對(duì)B母體的鐵氧體有改善高頻性能的作用，對(duì)A母體則可引起性能惡化。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1642陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 陶瓷復(fù)合對(duì)鐵氧體介電常數(shù) 的影響現(xiàn)象：介電常數(shù)隨復(fù)合量的增加而增大， 1MHz附近時(shí)，復(fù)合量

23、為25wt的比0wt%大67倍。原因：鐵電材料與鐵磁材料復(fù)合時(shí)未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，材料中鈦礦相與尖晶石相共存，保持各自特性。由于BaTiO3具有高介電常數(shù)，復(fù)合材料總體表現(xiàn)出介電常數(shù)升高。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1643陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 復(fù)合材料溫度特性現(xiàn)象：B組復(fù)合材料的起始磁導(dǎo)率（右上圖) 隨溫度變化不大；A組復(fù)合材料在45后下降。復(fù)合材料的品質(zhì)因數(shù)隨溫度的變化（右下圖）不大。說(shuō)明：A組材料的溫度特性稍遜于B組復(fù)合材料。B組復(fù)合材料在 -55到+85具有較好的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1644陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)Ni

24、CuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 陶瓷材料粒度對(duì)復(fù)合材料的影響細(xì)顆粒的陶瓷材料對(duì)鐵氧體材料的磁性能的改善不如粗顆粒的陶瓷材料。具體原因有待進(jìn)一步研究。組分NiCuZnBNiCuZn-A復(fù)合前i260.85340.03陶瓷復(fù)合量20.00wt%20.00wt%陶瓷材料粒度200m0.5m200m0.5m復(fù)合后i40.3578.0771.4789.64復(fù)合后fr(MHz)69.3150.5153.2639.51實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1645 陶瓷復(fù)合對(duì)鐵氧體磁性能影響陶瓷復(fù)合對(duì)鐵氧體磁性能影響 復(fù)合材料的x衍射圖譜現(xiàn)象：鈣鈦礦結(jié)構(gòu)與尖晶石結(jié)構(gòu)共存，以尖晶石為擇優(yōu)主相。

25、NiCuZn鐵氧體 x-衍射圖BaTiO3 x-衍射圖B5 x-衍射圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1646陶瓷復(fù)合對(duì)鐵氧體磁性能影響陶瓷復(fù)合對(duì)鐵氧體磁性能影響B(tài)5 x-衍射圖B3 x-衍射圖 復(fù)合材料的x衍射圖譜現(xiàn)象：隨復(fù)合量增加，鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的峰值增強(qiáng)。說(shuō)明：添加陶瓷量的多少可以改變材料結(jié)構(gòu)。如復(fù)合量超過(guò)一特定值，材料主相轉(zhuǎn)為以鈣鈦礦為主。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1647陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 復(fù)合材料的電鏡掃描圖現(xiàn)象：隨復(fù)合量的增加，材料晶粒變大，大小分布不均勻。有一定擇優(yōu)現(xiàn)象。原因： Ba2+ 、Ti4+對(duì)尖晶石A、B位替換后，

26、由于Ba2+-O2-、 Ti4+-O2-鏈長(zhǎng)不一致，晶格常數(shù)改變，有晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)。A5 SEM圖A3 SEM圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1648陶瓷復(fù)合對(duì)陶瓷復(fù)合對(duì)NiCuZnNiCuZn鐵氧體磁性能影響鐵氧體磁性能影響 復(fù)合材料的電鏡掃描圖現(xiàn)象：不同母體的復(fù)合材料，晶粒形狀不同。A復(fù)合材料晶粒為片狀，B材料晶粒中有條形晶體。原因：有待進(jìn)一步研究B5 SEM圖A5 SEM圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1649BiBi3+3+對(duì)復(fù)合材料磁性能影響對(duì)復(fù)合材料磁性能影響 Bi2O3對(duì)燒結(jié)溫度Ts的影響現(xiàn)象：Ts隨Bi2O3的增加而減小，2wt%后下降量減小，3wt%可在900燒熟。原因： Bi

27、2O3熔點(diǎn)低，易形成低共熔化合物，通過(guò)液相傳質(zhì)促進(jìn)燒結(jié)。Bi3+與其它離子形成另相化合物，阻礙晶粒的進(jìn)一步生長(zhǎng)，促進(jìn)燒結(jié)。 B4的Ts隨不同Bi2O3含量的變化B4摻3wt% Bi2O3時(shí)不同Ts的磁導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論2021-11-1650 Bi2O3對(duì)磁導(dǎo)率的影響現(xiàn)象：材料隨的增加減小，”趨于平坦。原因： Bi2O3阻礙了材料晶粒尺寸的長(zhǎng)大，晶粒尺寸變小（25nm），晶界面積增大，從而降低材料磁導(dǎo)率。不同Bi2O3含量對(duì)材料的影響不同Bi2O3含量對(duì)材料”的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及討論BiBi3+3+對(duì)復(fù)合材料磁性能影響對(duì)復(fù)合材料磁性能影響2021-11-1651 Bi2O3對(duì)截止頻率的影響現(xiàn)象：fr隨含量的增加增加，當(dāng)含量達(dá)到3wt%時(shí)，fr1.8GHz。原因：降低燒結(jié)溫度形成的多孔細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)增大了有效各向異性場(chǎng)，提高fr。不同Bi2O3含量對(duì)截止頻率fr