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稀土掺杂六角晶系铁氧体材料电磁特性研究

作　者: 陈健
导　师: 冯则坤
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 六角铁氧体复磁导率复介电常数稀土掺杂
分类号: TM277
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

随着现代科学技术的飞速发展,电磁辐射对人类的身心健康及各种电子电气设备产生了不可忽视的危害且日趋严重。因此,研制性能优良的抗EMI材料具有十分重要的意义。Co2Z型六角晶系铁氧体材料由于存在大的各向异性场,可以工作的在GHz频段。国际上主要在离子替代,配方设计,制备工艺等方面对六角晶系体氧体材料开展研究。本文采用稀土离子取代和SiO2掺杂来改善Co2Z型六角晶系铁氧体材料的特性。本文介绍了研究的目的和意义,以及目前所用尖晶石系铁氧体的局限,引出了Z型六角晶系铁氧体材料的巨大潜力。展示了目前国内外Co2Z型六角铁氧体的主要研究方法和研究成果。研究了六角晶系铁氧体的基本理论。系统研究了六方晶系Z型铁氧体的合成条件,结构与电磁性能。首先采用普通陶瓷工艺制备未掺杂时的Z型六角晶系铁氧体Ba3Co2Fe24O41,研究其制备工艺及电磁特性,烧结温度为1200℃。接着采用稀土元素R=La、Gd、Ho取代,制备Ba3Co2RxFe24-xO41,取代量X=0～0.3,烧结温度为1200℃。发现除La取代外,样品的性能较未稀土离子取代时有较大的改善,尤其当Gd取代量X=0.1时,样品的具有以下特点:①高磁导率;②高损耗;③高自然共振频率。为了进一步提高性能,可以通过改善材料的微观结构来提高磁导率。最后在保持稀土Gd取代时,添加不同质量分数的SiO2,烧结温度仍为1200℃。发现当SiO2的掺杂量为0.2wt%时,磁导率的实部与虚部都得到了提高,自然共振频率向高频移动。而掺杂SiO2对复介电常数的影响不是很明显。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 引言  9-10
  1.2 铁氧体常用制备方法  10-12
  1.3 国内外研究动态  12-13
  1.4 稀土掺杂铁氧体的研究  13-15
  1.5 本文的研究内容和方法  15-16
2 六角晶系铁氧体的晶体结构与基本特性  16-24
  2.1 六角铁氧体的晶体结构  16-19
  2.2 六角铁氧体的基本特性  19-24
3 六角铁氧体的磁导率及损耗机理  24-29
  3.1 自然共振频率f_0 与起始磁导率μ_i  24-27
  3.2 六角铁氧体的损耗机理  27-29
4 Z 型六角铁氧体制备工艺及其测试与分析  29-39
  4.1 Z 型六角晶系铁氧体BA_3CO_2R_XFE_(24-X)O_(41)（R 为稀土元素LA，GD，HO ，X=0～0.3 的制备  29-32
  4.2 样品密度测试  32-34
  4.3 样品的相成分  34-37
  4.4 微观结构  37-39
5 Z 型六角铁氧体样品的电磁参数  39-53
  5.1 前言  39-42
  5.2 样品的复磁导率频散特性  42-47
  5.3 本节小结  47
  5.4 样品的复介电常数 ε~ *的频散特性  47-51
  5.5 本节小结  51-53
6 总结与展望  53-55
  6.1 总结  53
  6.2 展望  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-59

稀土掺杂六角晶系铁氧体材料电磁特性研究

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