应用案例

Cases

首页

【用户成果】熔盐合成镍锌铁氧体粉末的烧结性能

中国地质大学(北京)数理学院彭志坚教授团队在期刊《International Journal of Applied Ceramic Technology》上发表了题为……

2025-05-12

DOI：10.1111/ijac.13835

中国地质大学(北京)数理学院彭志坚教授团队在期刊《International Journal of Applied Ceramic Technology》上发表了题为“Sintering behavior of Ni–Zn ferrite powders prepared by molten-salt synthesis”的论文。研究分析了熔盐合成镍锌铁氧体粉末的烧结性能。

研究背景

软磁铁氧体材料因其优异的磁性能，已成为电子通信、传感、军事国防、新能源以及自动控制等领域不可或缺的关键材料。随着铁氧体材料商业化进程的不断推进，市场对其生产成本和产品性能提出了更为严苛的要求。

熔盐合成法具有低能耗、低成本、环境友好和可重复使用的特点，能够有效控制陶瓷颗粒（粉）的形状和烧结性能，不会增加设备和工艺的负担。本文系统地研究了以硝酸系为熔盐的熔盐法合成Ni0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体粉末及其烧结性能。通过与固相反应法制备的粉末进行对比，揭示了两种方法制备的Ni-Zn铁氧体粉末的优缺点。

实验方法

1.熔盐合成法：以硝酸盐为原料，KOH为碱源，乙醇为分散介质，通过球磨、煅烧(300–550°C)、洗涤、造粒、压片和烧结(1150/1250°C)制备样品。使用天津中环电炉的可视化高温形变分析仪测定了铁氧体的烧结收缩曲线(图1)。

2.对比实验：传统固态反应法以氧化物微原料，经800℃煅烧后烧结。

3.表征实验：XRD分析晶体结构，SEM/TEM观察形貌，阿基米德法测密度，VSM测试磁性能。

图1. 熔盐煅烧合成不同Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄粉体的烧结收缩率曲线：(A) 400°C烧结3 h；(B)400°C烧结6h；(C)550°C烧结3h；(D)传统固相法800°C烧结3h.

表1: Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄陶瓷在1250℃下烧结的基本结构参数

图2. Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄粉末断口形貌微观图：(A) 400°C烧结3 h；(B)400°C烧结6h；(C)550°C烧结3h；(D)传统固相法800°C烧结3h.

研究结果

熔盐法为Ni-Zn铁氧体的低温高效合成提供了新途径，但其高温烧结行为仍需优化。通过调控煅烧条件与工艺参数，可兼顾材料性能与生产成本，推动其在高频磁性器件中的应用。

中环产品

可视化高温形变分析仪，光学非接触发测量材料烧结过程膨胀收缩。材料在变温过程中形状、尺寸及物态变化在线实时观测，并通过智能化数据采集与图像处理系统给出直观、准确的数据及图形报告。产品性能与国际同类产品相当，处于国内领先水平。可视化高温形变分析仪用于材料研发与制造，有助于精确制定材料烧结工艺或热处理工艺，提高产品质量，降低生产成本。