高溫自蔓延合成高性能永磁鐵氧體.pdf

1、永磁材料已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)各部門的重要基礎(chǔ)性材料，永磁鐵氧體是永磁材料中用量最大的一類，其傳統(tǒng)的合成工藝是采用高溫固相煅燒法，能源消耗大，環(huán)境污染嚴(yán)重。自蔓延高溫合成工藝作為新的材料合成方法具有操作簡(jiǎn)單、合成快、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)，在合成永磁鐵氧體領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。本論文利用XRD、SEM、磁測(cè)量等手段研究了自蔓延高溫合成鍶鐵氧體的工藝、結(jié)構(gòu)與性能。 研究發(fā)現(xiàn)，作為提供化學(xué)反應(yīng)熱量的原料，適量的還原鐵粉有助于獲得單一的SrM相結(jié)

2、構(gòu)以及最優(yōu)的磁性能。當(dāng)還原鐵粉過量時(shí)，由于合成反應(yīng)瞬間的高溫，容易產(chǎn)生Fe3O4，F(xiàn)eO相等雜質(zhì)相。 本論文主要研究了不同離子取代對(duì)自蔓延高溫合成鍶鐵氧體結(jié)構(gòu)與磁性能的影響。采用Cu，La-Cu，La-Zn等離子對(duì)永磁鐵氧體中的Sr2+，F(xiàn)e3+進(jìn)行取代，獲得了SrFe12-xCuxO19，Sr1-xLaxFe12-xCuxO19，sr1-xLaxFe12-xZnxO19系列試樣。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)取代量x≤0.3時(shí)，各取代試樣在相組

3、成上均為單一的SrM相，這表明取代離子能夠進(jìn)入磁鉛石多面體間隙中而達(dá)到取代效果。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，La-Cu離子取代對(duì)SrM晶格a軸長(zhǎng)度基本不產(chǎn)生影響，但會(huì)造成c軸長(zhǎng)度的減小。相比于未取代試樣，僅用Cu2+取代Fe3+獲得的鐵氧體各項(xiàng)磁性能略有降低，然而當(dāng)La-Cu聯(lián)合取代時(shí)，所獲得的剩磁Br提高10.5％，磁感矯頑力Hcb增加14.6％，最大磁能積(BH)m提高30.7％，由于La3+取代Sr2+導(dǎo)致的靜電不平衡使Cu2+選擇性地取代磁矩自

4、旋方向向下4f2位置上的Fe3+，因而提高了磁性能。隨著取代量x的增加，試樣的內(nèi)稟矯頑力Hcj逐漸降低。用La-Zn離子聯(lián)合取代獲得的鐵氧體磁性能也有較大程度提高，相比于未摻雜的試樣，在未取向情況下其Br提高了14.4％，Hcb提高了15.3％，(BH)m提高了30.7％，La-Zn取代試樣的內(nèi)稟矯頑力隨取代量x的增加并未表現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律，但合適的取代可使Hcj達(dá)到322kA/m。 本論文還探索了采用工業(yè)級(jí)原料進(jìn)行自蔓延合成