根據(jù)鐵氧(yǎng)體結晶構造和形態,製備工藝大(dà)致(zhì)分為:多晶鐵氧體生產工藝;鐵氧體化學工藝;單晶鐵氧體製造工藝及其他特種工藝,如(rú)鐵氧體多晶薄膜和非晶鐵(tiě)氧體等。
多晶鐵氧體生產工藝
類似陶瓷(cí)工業中(zhōng)常用的燒結過程(chéng),包括如下步(bù)驟:經固相反應形成鐵氧體的金屬氧(yǎng)化物或碳酸鹽或其他化合物,在混合均勻之後,經(jīng)球磨、幹燥,壓成特定的形狀。在大約1000°C的溫度下進(jìn)行預燒後,再一次充分研(yán)磨和混合。加入適量的粘合劑,壓成所要求的形狀或者作為塑性物(wù)質擠壓成管狀、棒狀或條狀。然後在1200~1400°C溫度下燒結,準確的溫度取決於所需的鐵(tiě)氧體(tǐ)特性。在最後的燒結過程中,爐膛中(zhōng)的環境條件起有(yǒu)重要的作用。
鐵氧體(tǐ)化學工(gōng)藝
亦稱濕法工藝,有時還稱為化學(xué)共沉澱法。專門製備較高性能(néng)鐵氧體的工(gōng)藝方法,又可分成中和法和氧化法。其過程是:先將製備鐵氧(yǎng)體時所需(xū)的金屬元(yuán)素,配製成一定濃度的離子溶液,然後根據配方取適量溶液進(jìn)行混合,通過中和或氧化等化學反應生(shēng)成鐵氧體粉末,其(qí)後(hòu)工藝過程與前麵介紹(shào)的相同。
單晶鐵氧體製造(zào)工藝(yì)
與非金屬單晶生長(zhǎng)大致相同(tóng)。Mn-Zn和(hé)Ni-Zn係鐵氧體單晶生長一般是采用布裏茲曼法,即把(bǎ)多晶鐵氧體放入鉑坩堝裏熔融後,在適當的溫度梯度(dù)電爐中使坩堝下(xià)降,從坩堝(guō)底部慢(màn)慢固(gù)化生成單(dān)晶。為了使熔融狀態下(xià)形成的氧(yǎng)分壓達到平衡,晶體(tǐ)生(shēng)長時在爐膛內(nèi)需要加幾個乃至100個MPa的氧分壓(yā)。
鐵氧體多晶薄膜的製(zhì)備
如(rú)垂直磁化(huà)的鋇鐵氧體(tǐ)薄膜,采用新型的對向靶濺射裝置進行濺射。製備石榴石單晶薄膜,多采用在單晶基板上進行氣相或液(yè)相外延法,其具體工藝過程同半導體單晶(jīng)薄膜的(de)外延(yán)方法極為相近。
非晶鐵氧體的製備
當前是采用超急冷方法和濺射法,所謂超急冷法即把鐵氧體原料和適量的類金屬元素混合後,在高溫熔融狀(zhuàng)態下,驟然施行大溫度梯度的超急(jí)冷卻的方法。這方麵的研究工作剛剛開始,製品的性(xìng)能還不甚理想。