Bi2Fe4O9基多鐵陶瓷的制備及物性研究.pdf

1、同時具有多種有序參數(shù)以及彼此間可以相互耦合的材料引起了人們的興趣，多鐵性材料是這種新型材料的典型代表，電有序和磁有序間的耦合在多功能材料的設(shè)計(jì)和制備方面具有巨大的應(yīng)用潛力。Bi2Fe4O9是一種具有廣闊應(yīng)用前景的多鐵性功能材料，但純相合成很難，先前的制備方法往往在高溫下多步完成或者需要嚴(yán)格的環(huán)境條件，以及高漏導(dǎo)及弱磁性等問題嚴(yán)重阻礙了其發(fā)展和應(yīng)用。因此，探索Bi2Fe4O9陶瓷單相的工藝合成并對其多鐵性能進(jìn)行研究就顯得尤為重要。

2、　　本文圍繞Bi2Fe4O9基多鐵陶瓷進(jìn)行了一系列探究，主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)采用溶膠-凝膠自蔓延燃燒法制備Bi2Fe4O9陶瓷前驅(qū)體，然后將合成的陶瓷坯體分別在無磁場和0.4T磁場燒結(jié)后，再通過高溫快速退火，成功合成了一系列Bi2Fe4O9陶瓷。分別研究了無磁場和磁場下，退火溫度對Bi2Fe4O9陶瓷結(jié)構(gòu)、磁性和鐵電性的影響，并在相同條件下，比較了兩種情況下合成樣品的性能。研究發(fā)現(xiàn)，無磁場下，隨著退火溫度的增加，樣品中弱

3、的室溫鐵磁性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判?；不同退火溫度下鐵電性先增強(qiáng)后減弱的變化趨勢，是由顆粒尺寸效應(yīng)和鉍揮發(fā)效應(yīng)相互作用引起的。將磁場燒結(jié)引入到Bi2Fe4O9陶瓷樣品的制備過程中，會影響晶體取向的選擇性和材料結(jié)構(gòu)化生長。與無磁場下制備Bi2Fe4O9相比，磁場下制備的樣品均表現(xiàn)出弱的室溫鐵磁性且磁性有明顯增強(qiáng)；磁場燒結(jié)制備樣品的鐵電性能有明顯改善，鐵電性的增強(qiáng)是漏電流減小的原因。
　　(2)采用溶膠-凝膠自蔓延燃燒法制備陶瓷前驅(qū)體，然后將