SPS界面反应增强机制调控的软磁复合材料磁性能和电阻率

• 作者: 吴臣 张京京 李涛 王明罡 王虹力 程道文 赵占奎 迟悦 鲁书含
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 软磁复合材料 放电等离子烧结 界面反应 电阻率 磁性能
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1223-1226
• 页数: 4页
• 分类号: TB33|TM271
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20200055

摘要

设计软磁复合材料(SMCs)的绝缘层要兼顾软磁性能和电阻率.本研究以Fe/Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合体系为例,研究界面MnO2氧化剂对样品软磁性能和电阻率的影响,揭示提高软磁性能和电阻率的SMCs界面放电等离子烧结(SPS)氧化还原机制.采用球磨法制备添加0、0.1wt％、0.3wt％、0.5wt％和1.0wt％MnO2的核壳结构Fe@Ni0.5Zn0.5Fe2O4(MnO2)复合粉末,随后SPS烧结制备Fe/Ni0.5Zn0.5Fe2O4(MnO2)块体SMCs样品,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征该样品的结构特征,用精密电阻测试仪和振动样品磁强计测试该样品的电阻率和磁性能.研究发现,添加0.5wt％MnO2的Fe/Ni0.5Zn0.5Fe2O4(MnO2)块体SMCs样品比未添加样品电阻率提高33.7％、饱和磁化强度提高6.9％.研究结果表明,SPS烧结增强SMCs界面快速氧化还原反应,MnO2氧化剂的添加使界面铁氧体离子浓度变化,降低了B位电子跃迁频率,提高有效波尔磁子数及B-B磁超交换作用,表现出同时提高SMCs的软磁性能和电阻率的多重效应.