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

来源期刊：无机材料学报2020年第11期

论文作者：赵占奎 李涛 鲁书含 王明罡 张京京 程道文 吴臣 迟悦 王虹力

文章页码：1223 - 1226

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;

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/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄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@Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄（MnO₂）复合粉末,随后SPS烧结制备Fe/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄（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/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄（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。