二維M型鋇鐵氧體的制備、形成歷程及性能研究.pdf

1、本文分別采用四種方法制備六角片狀BaFe12O19，旨在使其顆粒徑向尺寸(D徑向)達(dá)到2-4μm的微米尺度；研究主要合成條件對(duì)BaFe12O19的物相組成、形貌、及磁性能的影響；揭示BaFe12O19形成歷程。由此提高或調(diào)控BaFe12O19磁性能。
　　采用化學(xué)共沉淀法和二次化學(xué)共沉淀法均制備得到D徑向在微米級(jí)的六角片狀純相BaFe12O19，其D徑向、徑厚比、飽和磁化強(qiáng)度(Ms)、矯頑力(Hc)分別為0.4~2和2~4.2μm

2、、4~10和10~14、62.75和66.95emu/g、1879和1925Oe。以化學(xué)共沉淀法制備的BaFe12O19為原料經(jīng)二次化學(xué)共沉淀法制備的BaFe12O19的晶粒尺寸、結(jié)晶有序程度、D徑向均較原料 BaFe12O19明顯提高，因而其Ms明顯提高且Hc也有所增大。
　　經(jīng)XRD、SEM、EDS、IR和VSM技術(shù)，研究了主要合成條件Fe/Ba摩爾比對(duì)化學(xué)共沉淀法和二次化學(xué)共沉淀法制備BaFe12O19的組成、形貌以及磁性能

3、的影響，并詳細(xì)研究了二次化學(xué)共沉淀法制備微米級(jí)六角片狀BaFe12O19的形成歷程。結(jié)果表明：降低Fe/Ba摩爾比，BaFe12O19結(jié)晶有序程度增加，進(jìn)而其D徑向和徑厚比增加，因而引起其Ms和Hc提高；可以通過調(diào)變Fe/Ba摩爾比來調(diào)節(jié)片狀 BaFe12O19的尺寸和磁性能；二次化學(xué)共沉淀法制備 BaFe12O19的主要形成歷程為“前驅(qū)體(低結(jié)晶態(tài) BaCO3、α-Fe2O3、無定形態(tài) FeOOH或 Fe(OH)3包覆片狀 BaFe1

4、2O19復(fù)合物)????脫水α-Fe2O3+BaCO3+BaFe12O19?(納米級(jí))片狀BaFe12O19?(微米級(jí))片狀BaFe12O19”；形成歷程的揭示進(jìn)一步表明，在化學(xué)共沉淀制備的片狀 BaFe12O19上進(jìn)行二次化學(xué)共沉淀，可以使原料 BaFe12O19沿二維方向有效生長，促使其D徑向增大、形狀各向異性增強(qiáng)，進(jìn)而提高其磁性能。
　　采用溶膠-凝膠法和溶膠-凝膠自蔓延法也均制備得到D徑向在微米級(jí)的六角片狀純相BaFe12

5、O19，其D徑向、徑厚比、Ms、Hc分別為0.8~2和1~4.3μm、8~10和5~10、63.65和64.57emu/g、3284和3218Oe。溶膠-凝膠自蔓延法所制備片狀BaFe12O19的晶粒尺寸、結(jié)晶有序程度較溶膠-凝膠法明顯增加。說明在溶膠-凝膠法基礎(chǔ)上對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行自蔓延，對(duì)BaFe12O19沿二維方向生長有明顯的促進(jìn)作用，因而對(duì)Ms有明顯的影響，但未對(duì)Hc有影響。
　　經(jīng)XRD、SEM、EDS、IR和VSM技術(shù)，研究

6、了主要合成條件Fe/Ba摩爾比及分散劑對(duì)溶膠-凝膠法和溶膠-凝膠自蔓延法制備 BaFe12O19的組成、形貌以及磁性能的影響，并研究了溶膠-凝膠自蔓延法制備微米級(jí)六角片狀 BaFe12O19的形成歷程。結(jié)果表明，過高或過低的Fe/Ba摩爾比會(huì)引起雜相α-Fe2O3或BaFe2O4的生成；不添加分散劑時(shí)，F(xiàn)e/Ba摩爾比對(duì)溶膠-凝膠法制備 BaFe12O19的形貌及磁性能無明顯影響，而 Fe/Ba摩爾比增加均引起溶膠-凝膠自蔓延法所制備B

7、aFe12O19的平均晶粒尺寸和D徑向先增后降，進(jìn)而Ms均呈先增后降變化；添加分散劑時(shí)，增加Fe/Ba摩爾比引起兩種方法所制備BaFe12O19的D徑向均先增后降，進(jìn)而Ms也呈先增后降變化；添加分散劑，使溶膠-凝膠法制備BaFe12O19顆粒分散性增強(qiáng)，D徑向增大，進(jìn)而Ms提高，但分散劑對(duì)溶膠-凝膠自蔓延法制備的純相BaFe12O19無明顯影響。溶膠-凝膠自蔓延法制備BaFe12O19的主要形成歷程為“前驅(qū)體(鋇和鐵的有機(jī)絡(luò)合物、BaC