目錄
總序
前言
（上）
第1章 MnZn功率鐵氧體磁芯制備 1
1.1 緒論 1
1.1.1 引言 1
1.1.2 MnZn系功率鐵氧體發(fā)展歷程和國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 2
1.1.3 MnZn鐵氧體磁芯制備工藝研究 8
1.2 寬溫度低損耗MnZn系功率鐵氧體研制方案 9
1.2.1 研制方案 9
1.2.2 工藝流程 13
1.2.3 分析表征 14
1.3 MnTiZn和MnSnZn四元系功率鐵氧體材料研究 15
1.3.1 研究方案 15
1.3.2 MnTiZn四元系功率鐵氧體材料研究 15
1.3.3 MnSnZn四元系功率鐵氧體材料研究 26
1.4 MnTiSnZn和MnCoTiZn五元系功率鐵氧體材料研究 29
1.4.1 引入五元系 29
1.4.2 MnTiSnZn五元系功率鐵氧體材料研究 29
1.4.3 MnCoTiZn五元系功率鐵氧體材料研究 35
1.5 寬溫度低損耗MnCoTiZn功率鐵氧體材料添加劑技術(shù)研究 38
1.5.1 添加劑引入 38
1.5.2 Ta2O5對(duì)MnCoTiZn功率鐵氧體性能的影響 39
1.5.3 Nb2O5對(duì)MnCoTiZn功率鐵氧體性能的影響 43
1.5.4 ZrO2對(duì)MnCoTiZn功率鐵氧體性能的影響 47
1.6 寬溫度低損耗MnZn系功率鐵氧體材料工藝技術(shù)研究 50
1.6.1 MnZn系工藝引入 50
1.6.2 預(yù)燒溫度的研究 51
1.6.3 二次球磨時(shí)間的研究 56
1.6.4 燒結(jié)溫度的研究 62
1.7 寬溫度低損耗MnCoTiZn功率鐵氧體應(yīng)用研究 64
1.7.1 磁芯變壓器制備 64
1.7.2 開(kāi)關(guān)電源變壓器的原理及組成 65
1.7.3 開(kāi)關(guān)電源變壓器的優(yōu)化設(shè)計(jì) 70
1.7.4 開(kāi)關(guān)電源變壓器的研制與應(yīng)用 79
參考文獻(xiàn) 80
第2章 NiCuZn鐵氧體制備研究 83
2.1 緒論 83
2.1.1 研究的背景和意義 83
2.1.2 低溫?zé)�結(jié)鐵氧體材料技術(shù)要求 85
2.1.3 低溫?zé)�結(jié)NiCuZn鐵氧體降溫途徑 86
2.1.4 低溫?zé)�結(jié)NiCuZn鐵氧體的制備方法及研究進(jìn)展 87
2.1.5 疊層片式電感器件發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)LTCF材料提出的要求 90
2.2 低溫?zé)�結(jié)NiCuZn鐵氧體關(guān)鍵特性參數(shù)的理論分析 91
2.2.1 NiCuZn鐵氧體材料特點(diǎn) 91
2.2.2 關(guān)鍵特性參數(shù)的理論分析 93
2.3 氧化物法制備低溫?zé)�結(jié)NiCuZn鐵氧體材料研究 109
2.3.1 氧化物法制備N(xiāo)iCuZn鐵氧體工藝流程 109
2.3.2 低溫?zé)�結(jié)NiCuZn鐵氧體配方影響研究 110
2.3.3 氧化物法制備工藝對(duì)低溫?zé)�結(jié)NiCuZn鐵氧體影響研究 116
2.3.4 摻雜方案對(duì)低溫?zé)�結(jié)NiCuZn鐵氧體性能影響研究 121
2.4 采用遺傳算法進(jìn)行氧化物法材料配方設(shè)計(jì)研究 130
2.4.1 引入的意義 130
2.4.2 遺傳算法概述 130
2.4.3 遺傳算法基本過(guò)程 131
2.4.4 遺傳算法在低溫?zé)�結(jié)NiCuZn材料配方設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 133
2.4.5 程序設(shè)計(jì) 141
2.5 溶膠-凝膠法及復(fù)合法制備低溫?zé)�結(jié)NiCuZn鐵氧體 143
2.5.1 溶膠-凝膠法概述 143
2.5.2 制備工藝流程 144
2.5.3 合成粉末的相結(jié)構(gòu) 144
2.5.4 樣品燒結(jié)性能及磁性能 145
2.5.5 復(fù)合法的提出 147
2.5.6 復(fù)合法實(shí)驗(yàn)過(guò)程及分析 147
2.6 片式電感結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和制備工藝研究 151
2.6.1 材料器件一體化制備技術(shù) 151
2.6.2 Ansoft HFSS仿真軟件簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)過(guò)程 153
2.6.3 片式電感結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化 155
2.6.4 實(shí)際片式電感制備工藝過(guò)程 164
2.6.5 片式電感性能分析 166
參考文獻(xiàn) 169
第3章 高頻Co2Z型六角鐵氧體材料 171
3.1 緒論 171
3.1.1 引言 171
3.1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 173
3.1.3 實(shí)驗(yàn)合成方法 180
3.2 Z型六角鐵氧體的固相反應(yīng)合成 183
3.2.1 Z型六角鐵氧體引入 183
3.2.2 固相反應(yīng)法制備Z型六角鐵氧體的相轉(zhuǎn)變過(guò)程分析 185
3.2.3 工藝條件對(duì)Z型六角鐵氧體微觀結(jié)構(gòu)和磁性能的影響 189
3.3 Z型六角鐵氧體的摻雜改性 200
3.3.1 摻雜改性引入 200
3.3.2 Y2O3摻雜對(duì)Z型六角鐵氧體微觀結(jié)構(gòu)和電磁性能的影響 201
3.3.3 Nb2O5摻雜對(duì)Z型六角鐵氧體微觀結(jié)構(gòu)和電磁性能的影響 205
3.3.4 PZTS摻雜對(duì)Z型六角鐵氧體微觀結(jié)構(gòu)和電磁性能的影響 212
3.4 Z型六角鐵氧體的低溫液相燒結(jié) 217
3.4.1 低溫液相燒結(jié)引入 217
3.4.2 Bi2O3助熔Z型六角鐵氧體材料的微觀結(jié)構(gòu)及電磁性能 218
3.4.3 Bi2O3-SiO2助熔Z型六角鐵氧體材料的微觀結(jié)構(gòu)及電磁性能 232
3.5 Z型六角鐵氧體的軟化學(xué)合成 236
3.5.1 軟化學(xué)合成引入 236
3.5.2 溶膠-凝膠法合成Z型六角鐵氧體 237
3.5.3 納米-微米顆粒組配工藝制備低溫?zé)�結(jié)Z型六角鐵氧體 238
參考文獻(xiàn) 241
第4章 鐵電/鐵磁復(fù)合材料 243
4.1 緒論 243
4.1.1 引言 243
4.1.2 高性能鐵電/鐵磁復(fù)合材料 244
4.1.3 低溫共燒陶瓷技術(shù) 247
4.2 低溫?zé)�結(jié)BaTiO3(CaTiO3)/NiCuZn鐵氧體復(fù)相陶瓷研究 253
4.2.1 兩種復(fù)相陶瓷的制備 253
4.2.2 相組成、燒結(jié)性能與微結(jié)構(gòu)分析 254
4.2.3 磁性能研究 257
4.2.4 介電性能研究 268
4.3 化學(xué)合成BaTiO3對(duì)低溫?zé)�結(jié)鐵電/鐵磁復(fù)相陶瓷性能的影響 274
4.3.1 鐵電/鐵磁復(fù)相陶瓷的制備 274
4.3.2 相組成、燒結(jié)性能與微結(jié)構(gòu)分析 275
4.3.3 磁性能研究 279
4.3.4 介電性能研究 284
4.4 低溫?zé)�結(jié)多元氧化物摻雜鐵電/鐵磁復(fù)相陶瓷性能研究 286
4.4.1 Li2CO3-V2O5對(duì)BaTiO3微結(jié)構(gòu)和性能的影響 286
4.4.2 Bi2O3-Li2CO3-V2O5摻雜鐵電/鐵磁復(fù)相陶瓷性能研究 288
4.5 低溫?zé)�結(jié)鐵電/鐵磁/玻璃復(fù)合材料性能研究及器件制作 296
4.5.1 BBSZ玻璃對(duì)鐵電/鐵磁復(fù)相陶瓷性能的影響 296
4.5.2 LTCC低通濾波器的設(shè)計(jì)與制作 303
4.6 低溫?zé)�結(jié)Bi4Ti3O12/NiCuZn鐵氧體復(fù)相陶瓷性能研究 314
4.6.1 Bi4Ti3O12摻雜NiCuZn鐵氧體性能研究 314
4.6.2 Bi4Ti3O12/NiCuZn鐵氧體復(fù)相陶瓷性能研究 320
參考文獻(xiàn) 323
第5章 等磁介鐵氧體-復(fù)合軟磁 326
5.1 緒論 326
5.1.1 研究背景 326
5.1.2 磁介鐵氧體材料發(fā)展現(xiàn)狀 327
5.1.3 低溫共燒陶瓷/鐵氧體技術(shù)以及甚高頻微帶天線 333
5.2 Cd2+取代對(duì)Mg和Mg-Co鐵氧體結(jié)構(gòu)及磁介性能的影響 337
5.2.1 Cd2+取代的意義 337
5.2.2 Mg-Cd鐵氧體制備及性能研究 339
5.2.3 Mg-Cd-Co鐵氧體制備及性能研究 349
5.3 Sm3+取代對(duì)Mg-Cd鐵氧體結(jié)構(gòu)及磁介性能的影響 356
5.3.1 Sm3+取代的意義 356
5.3.2 Mg-Cd-Sm鐵氧體制備及性能研究 357
5.4 Ga3+取代對(duì)Mg-Cd鐵氧體結(jié)構(gòu)及磁介性能的影響 364
5.4.1 Ga3+取代的意義 364
5.4.2 Mg-Cd-Ga磁性鐵氧體制備及性能研究 365
5.4.3 Mg-Cd-Ga鐵氧體在不同合成溫度下的制備及性能研究 371
5.5 基于磁介材料的寬頻帶圓極化微帶天線研究 377
5.5.1 磁介材料微帶天線的優(yōu)點(diǎn) 377
5.5.2 磁介材料生瓷料帶及鐵氧體基片工藝制備研究 379
5.5.3 基于磁介材料的圓極化微帶天線的設(shè)計(jì)加工與測(cè)試 382
參考文獻(xiàn) 391
關(guān)鍵詞索引 393
（下）
第6章 低溫共燒石榴石YIG鐵氧體磁芯-旋磁 395
6.1 緒論 395
6.1.1 研究背景和意義 395
6.1.2 YIG鐵氧體的研究歷史和現(xiàn)狀 396
6.1.3 YIG旋磁鐵氧體及LTCC技術(shù)在微波器件上的研究和應(yīng)用 402
6.2 低溫?zé)�結(jié)YIG旋磁鐵氧體理論與技術(shù)路線 406
6.2.1 YIG的晶體結(jié)構(gòu) 406
6.2.2 YIG的主要性能參數(shù) 408
6.2.3 YIG材料的磁性來(lái)源 413
6.2.4 鐵氧體粉料合成技術(shù) 415
6.2.5 晶體結(jié)構(gòu)的缺陷 417
6.3 BBSZ助燒摻雜YIG鐵氧體材料研究 419
6.3.1 引言 419
6.3.2 BBSZ玻璃相助燒劑的制備和研究 419
6.3.3 BBSZ玻璃相助燒劑摻雜YIG鐵氧體材料測(cè)試結(jié)果分析 420
6.3.4 BBSZ在液相燒結(jié)中的作用 426
6.4 Bi3+取代YIG降溫?zé)�結(jié)研究 429
6.4.1 BBSZ助燒劑低溫?zé)�結(jié)Bi:YIG 429
6.4.2 Bi3+取代YIG鐵氧體材料研究 431
6.4.3 鐵磁共振線寬的準(zhǔn)確擬合表達(dá) 439
6.5 Bi3+取代YIG的缺鐵配方研究 441
6.5.1 Bi3+取代YIG的缺鐵配方 441
6.5.2 缺鐵配方的Bi:YIG鐵氧體實(shí)驗(yàn)研究 442
6.5.3 Bi:YIG的燒結(jié)過(guò)程和原子遷移 450
6.6 分步燒結(jié)Bi:YIG鐵氧體研究 461
6.6.1 引言 461
6.6.2 Bi:YIG鐵氧體的低溫分步燒結(jié)研究 463
6.6.3 分步燒結(jié)在固相法燒結(jié)鐵氧體中的作用 470
參考文獻(xiàn) 471
第7章 低溫共燒尖晶石NiCuZn鐵氧體磁芯-旋磁 473
7.1 緒論 473
7.1.1 研究背景和意義 473
7.1.2 NiCuZn鐵氧體研究情況 476
7.1.3 NiCuZn鐵氧體應(yīng)用的研究狀況和發(fā)展趨勢(shì) 485
7.2 Bi3+取代的NiCuZn鐵氧體的低溫?zé)�結(jié)和性能研究 494
7.2.1 NiCuZn旋磁鐵氧體低溫?zé)�結(jié) 494
7.2.2 離子取代相關(guān)理論 495
7.2.3 Bi3+取代NiCuZn鐵氧體的制備和性能研究 496
7.3 低溫?zé)�結(jié)Mn3+取代NiCuZn鐵氧體研究 510
7.3.1 研究意義 510
7.3.2 Mn3+取代NiCuZn鐵氧體研究 510
7.4 MnO2-Bi2O3復(fù)合摻雜NiCuZn鐵氧體研究 520
7.4.1 MnO2-Bi2O3復(fù)合摻雜NiCuZn鐵氧體 520
7.4.2 MnO2-Bi2O3復(fù)合摻雜NiCuZn鐵氧體的制備和性能研究 521
7.4.3 瞬態(tài)燒結(jié)的MnO2-Bi2O3復(fù)合摻雜NiCuZn鐵氧體的研究 533
7.5 Bi2O3-Nb2O5復(fù)合摻雜NiCuZn鐵氧體研究 542
7.5.1 Bi2O3-Nb2O5復(fù)合摻雜NiCuZn鐵氧體 542
7.5.2 Bi2O3-Nb2O5復(fù)合摻雜NiCuZn鐵氧體的制備和性能研究 542
7.5.3 燒結(jié)溫度和時(shí)間對(duì)Bi2O3-Nb2O5復(fù)合摻雜NiCuZn鐵氧體的
影響 551
7.6 基于NiCuZn鐵氧體材料的X波段移相器研究 560
7.6.1 NiCuZn鐵氧體基X波段移相器 560
7.6.2 鐵氧體移相器實(shí)現(xiàn)原理 562
7.6.3 鐵氧體中微波傳播原理 562
7.6.4 微帶線傳輸理論 565
7.6.5 微帶線移相器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 568
參考文獻(xiàn) 576
第8章 低溫共燒平面六角鋇鐵氧體磁芯-旋磁 578
8.1 緒論 578
8.1.1 引言 578
8.1.2 環(huán)行器概述 580
8.1.3 BaM鐵氧體的研究狀況 582
8.1.4 LTCC技術(shù)及鐵氧體陶瓷低溫?zé)�結(jié) 586
8.2 低溫?zé)�結(jié)M型鋇鐵氧體基本理論及工藝 587
8.2.1 低溫?zé)�結(jié)M型鋇鐵氧體 587
8.2.2 BaM鐵氧體的基本結(jié)構(gòu)及離子取代理論 588
8.2.3 BaM鐵氧體低溫?zé)�結(jié)理論及合成工藝 592
8.3 單離子取代對(duì)BaM鐵氧體性能的影響與分析 595
8.3.1 單離子取代BaM鐵氧體 595
8.3.2 Ga3+取代對(duì)BaM鐵氧體的影響 596
8.3.3 Al3+取代對(duì)BaM鐵氧體的影響 607
8.4 多離子取代對(duì)BaM鐵氧體性能的影響與分析 616
8.4.1 多離子取代BaM鐵氧體 616
8.4.2 Bi3+取代對(duì)Ba(CoTi)1.2Fe9.6O19鐵氧體的影響 617
8.4.3 燒結(jié)溫度對(duì)BaBi0.45(CoTi)1.2Fe9.15O19鐵氧體的影響 626
8.5 氧化物添加劑對(duì)BaM鐵氧體性能的影響與分析 635
8.5.1 氧化物添加劑BaM鐵氧體 635
8.5.2 單氧化物V2O5摻雜對(duì)BaM鐵氧體的影響 636
8.5.3 復(fù)合氧化物Bi2O3-Nb2O5摻雜對(duì)BaM鐵氧體的影響 645
8.6 環(huán)行器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 658
8.6.1 BaM鐵氧體基環(huán)形器 658
8.6.2 環(huán)行器的工作原理 658
8.6.3 鐵氧體微帶環(huán)行器的計(jì)算 660
8.6.4 鐵氧體微帶環(huán)行器的仿真設(shè)計(jì) 662
8.6.5 鐵氧體微帶環(huán)行器的制備與測(cè)試 663
參考文獻(xiàn) 664
第9章 低溫共燒介電-旋磁復(fù)合材料磁芯-旋磁 667
9.1 緒論 667
9.1.1 引言 667
9.1.2 鐵氧體磁介材料的研究現(xiàn)狀 669
9.1.3 鐵氧體磁介材料在微波器件中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 680
9.2 鐵氧體磁介材料基本特性參數(shù)與相關(guān)基礎(chǔ)理論 683
9.2.1 基本特性參數(shù) 683
9.2.2 相關(guān)基礎(chǔ)理論 691
9.3 NiZn尖晶石/BaCo-Z六角復(fù)合鐵氧體高頻磁介性能研究 698
9.3.1 NiZn尖晶石/BaCo-Z六角復(fù)合鐵氧體 698
9.3.2 NiZn鐵氧體基的NiZn/BaCo-Z復(fù)合鐵氧體 699
9.3.3 BaCo-Z基的BaCo-Z/NiZn復(fù)合鐵氧體 710
9.3.4 磁性復(fù)合與非磁性復(fù)合的比較 714
9.3.5 基于NiZn/BaCo-Z復(fù)合鐵氧體的等磁介材料 717
9.4 納米晶植入的鐵氧體磁介材料及UHF頻段等磁介實(shí)現(xiàn) 723
9.4.1 納米晶植入 723
9.4.2 添加納米ZnAl2O4的NiZn鐵氧體性能研究 723
9.4.3 添加納米ZnAl2O4的BaCo-Z平面六角鐵氧體性能研究 732
9.5 低溫?zé)�結(jié)BaM六角鐵氧體毫米波Ka波段磁介性能研究 738
9.5.1 低溫?zé)�結(jié)BaM六角鐵氧體 738
9.5.2 低溫?zé)�結(jié)Bi2O3/BaM鐵氧體的制備與表征 739
9.5.3 成相與微結(jié)構(gòu)分析 741
9.5.4 Ka波段的磁導(dǎo)率 743
9.5.5 Ka波段的介電常數(shù) 744
9.6 X波段/Ka波段全自動(dòng)鐵磁共振線寬測(cè)試系統(tǒng)搭建 746
9.6.1 鐵磁共振線寬測(cè)試系統(tǒng)搭建 746
9.6.2 鐵氧體的旋磁性與鐵磁共振線寬的測(cè)試 747
9.6.3 波導(dǎo)諧振腔測(cè)試夾具的仿真與制作 755
9.6.4 測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)與組合 759
9.6.5 測(cè)試系統(tǒng)的整合與自動(dòng)化測(cè)試的實(shí)現(xiàn) 762
9.6.6 測(cè)試系統(tǒng)的使用流程與測(cè)試結(jié)果分析 765
參考文獻(xiàn) 766
第10章 LiZn旋磁鐵氧體磁芯-旋磁 768
10.1 緒論 768
10.1.1 引言 768
10.1.2 Li系鐵氧體 771
10.1.3 移相器 777
10.2 旋磁鐵氧體的制備方法及基礎(chǔ)理論 781
10.2.1 制備方法 781
10.2.2 旋磁鐵氧體的特性參數(shù) 784
10.2.3 液相燒結(jié) 787
10.3 低軟化溫度玻璃摻雜LiZnTiMn鐵氧體的低溫?zé)�結(jié)研究 789
10.3.1 玻璃摻雜LiZnTiMn鐵氧體 789
10.3.2 V2O5-ZnO-B2O3玻璃摻雜LiZnTiMn鐵氧體的性能研究 790
10.3.3 Bi2O3-ZnO-B2O3玻璃摻雜LiZnTiMn鐵氧體的性能研究 798
10.3.4 Li2CO3-B2O3-SiO2玻璃摻雜LiZnTiMn鐵氧體的性能研究 808
10.4 復(fù)合氧化物摻雜LiZnTiMn鐵氧體的低溫?zé)�結(jié)研究 813
10.4.1 復(fù)合氧化物摻雜LiZnTiMn鐵氧體 813
10.4.2 V2O5-CuO復(fù)合助劑摻雜LiZnTiMn鐵氧體的性能研究 813
10.4.3 Bi2O3-CuO復(fù)合助劑摻雜LiZnTiMn鐵氧體的性能研究 821
10.4.4 Bi2O3-Li2CO3復(fù)合助劑摻雜LiZnTiMn鐵氧體的性能研究 827
10.5 LiZn鐵氧體的納米晶植入及制備工藝優(yōu)化 831
10.5.1 納米晶植入及制備工藝 831
10.5.2 納米晶植入LiZnTi鐵氧體的性能研究 832
10.5.3 不同預(yù)燒溫度LiZnTiMn鐵氧體的性能研究 837
10.5.4 不同燒結(jié)保溫時(shí)間LiZnTiMn鐵氧體的性能研究 841
10.6 旋磁生瓷料帶的工藝制備及LTCF移相器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 844
10.6.1 LTCF移相器的設(shè)計(jì) 844
10.6.2 旋磁生瓷料帶及鐵氧體基片工藝制備研究 844
10.6.3 LTCF鐵氧體移相器設(shè)計(jì)原理及工藝實(shí)現(xiàn) 849
參考文獻(xiàn) 855
關(guān)鍵詞索引 858