摻雜納米鐵氧體的合成與磁性能研究.pdf

1、鐵氧體是一類具有廣泛用途的磁性功能材料，其粉料的制備方法一直是人們探索的課題。本文采用兩種方法分別合成尖晶石型和W-型鐵氧體納米材料，并對反應條件、結(jié)構(gòu)以及磁性能進行了研究。合成出的粉末產(chǎn)品主要通過X射線衍射儀(XRD)、差熱分析(DTA)、熱重—差示掃描量熱(TG-DSC)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)和穆斯堡爾譜(Mossbauer)等手段進行結(jié)構(gòu)性能表征，采用振動樣品磁強計(VSM)對磁

2、性能進行測試。 本論文利用草酸鹽共沉淀法合成了不同鋅含量的尖晶石型鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體粉末。實驗結(jié)果表明，由于各種離子占位的不同，當x=0.4時，Zn<,x>Fe<,3-x>O<.4>鐵氧體，比飽和磁化強度最大；當x=0.45時，Ni<,1-x>Zn<,x>Fe<,2>O<,4>鐵氧體，比飽和磁化強度最大，二者的比飽和磁化強度均大于文獻報道的結(jié)果。 本論文研究了稀土元素的摻雜對鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體的結(jié)構(gòu)以及磁性能的影響。

3、實驗結(jié)果表明，當x=0.03時，ZnLa<,x>Fe<,2-x>O<,4>鐵氧體比飽和磁化強度最?。划攛=0.04時，ZnCe<,x>Fe<,2-x>O<,4>鐵氧體比飽和磁化強度最大；當x=0.04時，Ni<,0.55>Zn<,0.45>Nd<,x>Fe<,2-x>O<,4>鐵氧體比飽和磁化強度最大，比飽和磁化強度高達70.25A·m<'2>·kg<'-1>。 本論文采用檸檬酸溶膠-凝膠法合成了W-型鐵氧體粉末。通過考察pH值

4、、濃度、配合劑、煅燒溫度等影響產(chǎn)物的性能因素，選擇合成W型鐵氧體最適合的條件是：pH值一般調(diào)節(jié)到中性至弱堿性，即pH值為7～9，水量一般為150mL，(生成0.005molW-型鐵氧體目標產(chǎn)物)，檸檬酸的用量為檸檬酸與金屬硝酸鹽物質(zhì)的量比約為1.2，煅燒溫度為1000～1100℃。 本論文提出了檸檬酸溶膠—凝膠法制備W-型鐵氧體的反應機理。認為檸檬酸法制備磁性粉末的反應機理主要有配合物機理和氧化還原反應機理。 其中配合物

5、形成機理用來解釋凝膠的生成過程，氧化還原反應機理用來解釋凝膠經(jīng)煅燒后發(fā)生固相反應生成鐵氧體粉末的過程。本論文還研究了離子摻雜對W-型鐵氧體結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。實驗結(jié)果表明，對于SrZn<,2-x>Ni<,x>Fe<,16>O<,27>鐵氧體和SrZn<,2-x>Co<,x>Fe<,16>O<,27>鐵氧體來說，比飽和磁化強度均隨x的增加而增大，比剩余磁化強度在x=0.4達到最大，矯頑力隨x含量的增加而減小；對于Sr<,1-x>La<,x