铁氧体材料的扫描电子显微镜分析研究

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1、摘要摘要本论文采用扫描电子显微镜(SEM)分析技术，从材料显微结构分析入手，针对掺杂M．nZrl铁氧体磁芯材料的研发以及环行器的YAIIG铁氧体基片表面脆裂问题，开展了如下研究：1．优化了JEOL6490LV型SEM的工作参数，确定了获得高分辨率图像的条件，内容包括：样品制备、灯丝电流的调整、SEM各操作参数(加速电压、束斑大小、工作距离、衬度和消像散)的优化；并比较了二次电子像和背散射电子像的特点及各自的适用条件和对象。2．探索了提高X射线能谱仪(EDS)分析准确度的方法，研究确定了操作条件，内容包括：样品制备要求、EDS操作参数(加速电压、束斑大小、工作距离、分析区域及收集时间)的优化以

2、及谱线的判别与处理方法。为利用扫描电镜来分析和表征铁氧体材料的微结构做好基础工作。3．利用SEM．EDS分析技术，对掺杂MnZn铁氧体磁芯材料断面进行形貌观察，对微区成分进行定性和定量分析。以零掺杂铁氧体的显微结构作为参考，研究了掺杂剂在铁氧体中的分布，以及掺杂后铁氧体的晶粒尺寸与均匀性、晶界状态和气孔分布等进行了对比研究。分析了掺杂剂对铁氧体微结构的影响机理和对电磁性能的影响。这些分析结果对MNZrl铁氧体掺杂改性研究具有参考价值。4．对微带环行器铁氧体基片表面脆裂剥块的问题进行了分析研究。该环行器经过温度振荡试验后，其钇铝石榴石型铁氧体(YAlIG)基片在微带线图形面出现脆裂掉块现象。通

3、过测试烧银前、烧银后及温度冲击试验等三个环节下YAIIG基片的抗冲击强度，确定以烧银工序为研究对象。对烧银前后YAlIG基片冲击断面进行显微形貌及微区成分分析对比，观察到银浆在烧结过程中渗入基片表面得现象，讨论了银渗透对基片产生的影响。最终找出了YAIIG基片表面脆裂掉块的原因，并提出改进意见，对提高微带环行器可靠性起到积极的促进作用。关键词：铁氧体材料，扫描电子显微镜，显微分析，失效分析ABSTRACTBasedonthescanningelectronmicroscopy(SEM)andenergydispersivex-rayspectrometer(EDS)analysistechn

4、iques，usingmicrostructureinvestigationandmicro—areacompositionanalysis，thedopedl，InZnferritccorematerialswerestudied，andtheleasonofsurfacecrackingofY-A1garnet—typeferrite(YAIIG)wasfoundout．Themainresearcheswereasfollows．1．Inordertoobtainhigh-resolutionSEMimage，theeffectofsamplecharacterontheimagequ

5、alityWasinvestigated；andtheworkingparametersofJeol6490LVSEMwereoptimized．Thefeaturesofthesecondaryelectronimageandbackscatteredelectronimagewerecompared,andtheapplicableobjectsforthemwererespectivelyillustrated．2．Inordertoimprovequantitativeanalysisaccuracyofenergydispersivex-rayspectrometer(EDS)，t

6、heeffectofsampleeharaeteronthecompositionresultwasdetected，andtheinstrumentaloperatingparameterswereoptimized，whichWasbasedontheoreticalstudyandexperimentalresearch．Inaddition，howtopreparethesamplesandreasonablyprocessthecollectedspectrumwerediscussed．TheallabovepavethewayformakingfulluseofSEM．EDSt

7、ocharacterizethemicrostructureofferritematerials．3．ThemicrostructuresofdopedM／IZnferriteswerecharacterizedbySEM—EDSanalysistechniques．Thecross-sectionmorphologyandmicro—areacompositionwereanalyzed．Comparedt