sn4+取代对ni系微波铁氧体材料性能的影响

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1、4+Sn取代对Ni系微波铁氧体材料性能的影响袁红兰，冯涛（西南应用磁学研究说所，四川绵阳621000）4+摘要：采用普通陶瓷工艺制备了Sn取代的Ni系尖晶石Ni1-a+xCuaSnxMnbFe2-b-2xO4微波多晶铁氧体材4+4+料，研究了材料性能随Sn取代量的变化。结果表明，铁磁共振线宽ΔH随Sn取代量x的增大先减小，后增大，当x=0.1时，ΔH有最小值；饱和磁化强度MS、居里温度Tc随取代量x的增大单调降低，在x＝0.1时不存在拐点。初步分析了各向异性线宽ΔHa和气孔致宽ΔHp对ΔH的贡献，得出ΔH先降低而后增大是由各向异

2、性线宽ΔHa所致。4+关键词：尖晶石铁氧体；Sn取代；饱和磁化强度；铁磁共振线宽；介电损耗；居里温度cEffectsofSn4+substitutionontheMagneticPropertiesofmicrowaveNiFerritesYUANHong-lan,FENGTaoSouthwestInstituteofAppliedMagnetics,Mianyang621000,ChinaAbstract:,Sn4+-substitutedmicrowavespineferriteNiSn:Ni1-a+xCuaSnxMnbFe

3、2-b-2xO4.waspreparedbytraditionalceramicprocessing,andthedependenceofmaterialpropertiesonthesubstitutioncontentwasanalyzed.Theexperimentresultsshowedthat,withinceeasingtheSn4+content,ferromagneticresonancelinewidthΔHdecreasesfistlyandthenincreaseswithaminimumvalueatx

4、=0.1.ForsaturationmagnetizationMSandCurietemperatureTc,therearenoinflexionsatx=0.1andtheygodownwithx.ThecontributionofanisotropylinewidthΔHaandpore-inducedΔHptoΔHwasanalyzed,comingtoaconclusionthatthefirstincreaseandthendecreaseofΔHresultsfromanisotropylinewidthΔHaKe

5、ywords:spineferrite;saturationmagnetization;ferromagneticresonancelinewidth;dielectricloss;Curietemperature1引言微波多晶铁氧体材料按性能分为高功率材料、小线宽材料、低温度系数材料和矩磁材料等。线宽较小的镍系材料主要用于X波段以上的宽频带、低损耗微波铁氧体器件。在制备线宽较小的Ni系微波铁氧体材料时，通常采用Sn4+取代降低饱和磁化强度M3+S，而不采用Al取代。Sn4+取代在降低Ms的同时也降低了ΔH，而Al3+取代虽降低

6、了Ms却使ΔH相应增大[1]。本文具体讨论Sn4+取代的Ni系微波铁氧体材料的性能，分析了饱和磁化强度M、铁磁共振线宽ΔH、s介电损耗tg、居里温度TC与Sn4+取代量之间的关系。2实验微波铁氧体材料采用普通陶瓷工艺制备。用分析纯原材料Fe2O3、SnO2、MnCO3、CuO、NiO按照分子式Ni1-a+xCuaSnxMnbFe2-b-2xO4（0≤x≤0.2，a、b为小于0.1的固定值）进行配料。将配好的原材料放入滚动球磨机，加入酒精作弥散剂进行一次球磨，球磨5h后烘干，过30目筛。将筛好的粉料在950℃下预烧，保温4h。

7、预烧料二次球磨24h后烘干。将二次球磨料按料重的10%加入浓度8%的聚乙烯醇作黏合剂造粒成型。将成型好的样品放入箱式炉中在1200℃下烧结4h，随炉冷却。用烧结好的样品制备成φ0.9mm、φ1.5mm的小球及φ1.6mm×25mm的圆棒，进行参数测量。用排水法测量材料的表观密度ρapp，用环称测量在800kA/m外加稳恒磁场下样品的比磁化强度σs和居里温度TC，由σs和密度计算出材料的饱和磁化强度MS；采用TE106通过式谐振腔法测量铁磁共振线宽ΔH，中心频率9.3GHZ；采用圆柱型EO10通过腔法在9.3GHz下测量材料的介电

8、损耗角正切tg；由表观密度ρapp和由晶格常数算出的理论密度，求出气孔率p。3实验结果及讨论样品性能随Sn4+取代量x的变化如图1所示。-3/gρ.Pc/%m（a）理论密度ρ、气孔率p-3-1/ga.pcρpmMs/kA.m（b）饱和磁化强度MS、表观密度ρ