[发明专利]一种异质叠层共烧铁氧体陶瓷的制备方法

说明书

本发明公开了一种异质叠层共烧铁氧体陶瓷的制备方法，本发明涉及铁氧体材料制备技术领域，该方法包括以下步骤：将NiZn铁氧体粉体放入模具中，预压，制得NiZn铁氧体素坯；在模具内NiZn铁氧体素坯的上方，放入MnZn铁氧体粉体，预压，制得叠层素坯；进行放电等离子体烧结，制得异质叠层共烧铁氧体陶瓷。本发明在较低温度和较短时间内，成功制备出异质界面清晰的MnZn铁氧体/NiZn铁氧体异质叠层共烧陶瓷，并通过掺杂助烧剂，从而制备出整体密度高、微观结构均匀的异质叠层共烧铁氧体陶瓷。本发明解决了现有技术中很难在相同的烧结温度下，获得整体均匀、致密的异质叠层共烧陶瓷的问题。

技术领域

本发明涉及铁氧体材料制备技术领域，具体涉及一种异质叠层共烧铁氧体陶瓷的制备方法。

背景技术

近年来，异质层状陶瓷因其可简单地通过调整异质层材料的厚度、种类或性能来调整陶瓷体的性能，如力学性能、电磁性能等而受到广泛关注。目前，异质层状陶瓷的制备技术有流延成型、环氧键和技术、注浆成型、电泳沉积等，然而，这些制备技术存在一些不足之处：如流延成型法制备的层状陶瓷，容易出现层间不匹配，而造成异质层材料的剥离及陶瓷体的开裂；环氧键和技术制备的异质层状陶瓷，由于环氧树脂的存在，而影响陶瓷整体的热稳定性及使用寿命；注浆成型制备的异质层状陶瓷，由于浆料中的溶剂只能通过模具吸收或者自然挥发干燥去除，而需要过长时间；电泳沉积是通过电场作用控制浆料中材料的颗粒运动，制备异质层状陶瓷，因此，适用的材料范围较小等；另外，异质层状陶瓷各种制备方法都存在一个共性问题，即由于不同异质层材料的烧结活性不同，很难在相同的烧结温度下，获得整体均匀、致密的异质层状共烧陶瓷，这是异质层状陶瓷制备所需要解决的主要问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种异质叠层共烧铁氧体陶瓷的制备方法，以解决现有技术中很难在相同的烧结温度下，获得整体均匀、致密的异质叠层共烧陶瓷的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种异质叠层共烧铁氧体陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

(1)将NiZn铁氧体粉体放入模具中，预压，制得NiZn铁氧体素坯；

(2)在步骤(1)模具内NiZn铁氧体素坯的上方，放入MnZn铁氧体粉体，预压，制得MnZn铁氧体/NiZn铁氧体异质叠层素坯；

(3)将步骤(2)制得的MnZn铁氧体/NiZn铁氧体异质叠层素坯进行放电等离子体烧结，制得异质叠层共烧铁氧体陶瓷。

本发明的有益效果为：本发明以MnZn铁氧体和NiZn铁氧体粉体为主原料，在不使用环氧树脂的条件下，采用SPS法在较低温度和较短时间内，成功制备出异质界面清晰的MnZn铁氧体/NiZn铁氧体异质叠层共烧陶瓷。并通过掺杂助烧剂，调整异质层材料的可烧结性能，从而制备出整体密度高、微观结构均匀的异质叠层共烧铁氧体陶瓷。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，步骤(1)中，将NiZn铁氧体粉体和助烧剂一起放入模具中进行预压。

进一步，步骤(1)中，助烧剂在NiZn铁氧体粉体中的质量分数为0.5-5％。

进一步，步骤(1)中，助烧剂在NiZn铁氧体粉体中的质量分数为1.5-2.5％。

进一步，步骤(1)中，助烧剂在NiZn铁氧体粉体中的质量分数为2％。

进一步，助烧剂为Bi₂O₃。

进一步，步骤(1)中，于15-25Mpa压力下保持25-35s，完成预压过程。

进一步，步骤(2)中，预压条件与步骤(1)预压条件相同。

进一步，步骤(3)中，于20-60Mpa恒定压力下，进行放电等离子体烧结。