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摘要
锰锌铁氧体是一种常见的尖晶石铁氧体,其磁导率高,矫顽力低,电阻值高,一般工作在交流磁场的中高频率范围内。其重要性能指标如磁导率和磁损耗等直接关系到磁体的应用特性和应用频率。本研究使用陶瓷法制备了主配方为Fe2O3:MnO2:ZnO=52.5:32:12.5（mol.%）的锰锌铁氧体,通过添加不同含量的Ce2O3,La2O3,Sm2O3,Yb2O3稀土氧化物,系统研究了稀土氧化物添加和烧结工艺对锰锌铁氧体软磁磁性能的影响。实验发现,适量的La2O3添加可以改善烧结后磁体晶粒大小的均匀性,当La2O3掺杂量为0.03wt.%时,100k Hz/100m T情况下,样品振幅磁导率由2480增大到2770,损耗由88.45W/kg降低到80.7W/kg,而过量的La2O3添加会在晶界处析出杂相,降低铁氧体的磁性能。Ce2O3的适量添加可以实现磁体液相烧结,增加烧结活性,进而改善其显微结构,当添加0.01wt.%的Ce2O3时,样品的振幅磁导率由1400升高至1515,磁损耗由52.56W/kg降低到49.8W/kg。此外,适量的Sm2O3的添加可以细化晶粒,而过量Sm2O3会使得样品出现晶粒大小分布不均的情况,当Sm2O3的添加量为0.03wt.%时,振幅磁导率的值由4550,磁损耗由41.27W/kg降低到28.27W/kg,而振幅磁导率变化不大。适量添加的Yb元素会进入晶格的间隙中,缓解烧结过程中的内应力,改善铁氧体的磁性能,当Yb2O3添加量为0.03wt%时,其振幅磁导率2356升高至2550,磁损耗由91.88W/kg降低至86.76W/kg。本研究结果表明,利用La、Ce、Sm、Yb等稀土氧化物添加可以改善锰锌铁氧体的显微组织,一定程度上提升其软磁性能,但很好地控制添加量和优化制备工艺参数是获得高性能的关键（Fig.1）。
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