《超高磁導率LTCF材料低溫促燒機理及微觀結構控制研究》是依託電子科技大學,由荊玉蘭擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超高磁導率LTCF材料低溫促燒機理及微觀結構控制研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：荊玉蘭
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超高磁導率LTCF（低溫燒結鐵氧體）材料是促進LTCC(低溫共燒陶瓷)片式磁性器件進一步小型化和集成化發展的關鍵材料。但由於目前對LTCF材料低溫燒結緻密化機理、途徑以及材料微觀結構控制的工藝、方法研究還不夠成熟，在促進LTCF材料起始磁導率方面尚未取得突破性進展。本課題擬首先開展鐵氧體低溫促燒機理以及材料電磁性能影響因素的分析研究，探索最佳化材料配方設計、摻雜改性以及製備工藝的有效方法。然後以此為指導，分別採用氧化物法、溶膠-凝膠法及納米-微米粒級組配的方式研製具有超高起始磁導率的LTCF材料。此後再從各種工藝控制參數及摻雜組合方式入手，研究有效控制材料微觀結構、燒結特性和電磁性能的方法，探索能有效兼顧材料低溫燒結和綜合電磁性能，尤其是特高起始磁導率LTCF材料的實現途徑，並通過製備LTCC片式電感來驗證材料的實際效能，為特高磁導率LTCF材料及相關器件的研製奠定一定的理論和實踐基礎。
結題摘要
超高磁導率LTCF（低溫燒結鐵氧體）材料是研製小型化LTCC（低溫共燒陶瓷）片式磁性器件的關鍵材料。本項目在國家自然科學基金的資助下，針對高磁導率LTCF材料的設計、工藝、摻雜及套用展開了系統深入的研究，主要研究成果包括：開展了LTCF材料關鍵性能影響因素的機理分析，為材料配方、工藝及摻雜改性方案的設計奠定了理論基礎；基於氧化物法進行了LTCF材料配方、工藝和摻雜改性的系統研究，明確了能兼顧材料低溫燒結和高電磁性能的材料研製方案；基於溶膠-凝膠法進行了LTCF材料的研究，與氧化物法製備的同類型材料進行了綜合對比，明確不同工藝途徑製備LTCF材料的優劣；提出採用納米-微米粒級組配的複合法來研製高磁導率的LTCF材料，詳細研究了納微米同質粉配比對材料燒結特性和電磁性能的影響，並與採用氧化物法製備的同類型材料進行綜合對比，明確了各自的優缺點；基於研製的LTCF材料進行了疊層片式電感的設計、仿真和最佳化，基於LTCC工藝線進行了疊層片式電感的試製研究，通過對片式電感性能的測試和分析驗證了研製材料套用的可行性和有效性，為實現該材料的推廣套用奠定了基礎。
