尖晶石型磁性納米粉體的制備及表征.pdf

1、磁性納米粒子作為新興的無機功能材料其應(yīng)用涉及到電子、信息、機電、汽車、冶金、航天航空、交通運輸系統(tǒng)、工程、生物、醫(yī)學等領(lǐng)域。鐵氧體磁性材料與磁性元件直接決定和影響著尖端技術(shù)水平，國民經(jīng)濟發(fā)展速度和人民生活質(zhì)量的提高。由于鐵氧體具有廣闊的發(fā)展前景和可預(yù)期的市場潛力，研究和開發(fā)綜合性能好的鐵氧體材料，已成為材料工作者努力實現(xiàn)的目標。 近年來，磁性納米鐵氧體材料的制備也越來越受到人們的關(guān)注。超細化技術(shù)在鐵氧體磁性材料方面得到應(yīng)用，導致

2、同種成分物質(zhì)產(chǎn)生出異常性質(zhì)的特性被科學界高度重視。研制不同類型的納米鐵氧體材料是當前鐵氧體材料研究的熱點。 尖晶石型鐵氧體納米粉體具有獨特的物理特性、化學特性和磁特性。這些特性與材料的合成條件有關(guān)。目前，尖晶石納米粉體已有多種制備方法，如傳統(tǒng)的水熱法、溶膠-凝膠法、化學共沉淀法、空氣氧化濕法、微乳液法、噴霧熱解法和液相轉(zhuǎn)化法等，這些制備方法各其有特點。本論文以立方結(jié)構(gòu)的鉆、鎳鐵氧體為主要研究體系。采用一種新方法--混合堿熱法來合

3、成尖晶石鐵氧體。該種方法是利用在200℃左右熔融的NaOH和KOH的混合堿中進行合成反應(yīng)，經(jīng)加熱熔化及保溫反應(yīng)后在溶液中形成單晶納米粉體。該方法因為避免了高溫和高壓，合成過程中控制參數(shù)較少，更容易實現(xiàn)工業(yè)化控制和批量生產(chǎn)；所采用的原料為廉價的化學原料，合成成本較低；合成過程中，納米材料在熔液中自由發(fā)育，沒有引入表面活性劑或模板劑，所得到的單晶納米材料具有規(guī)則的外形。利用X射線衍射儀(XRD)、透射電鏡(TEM)和紅外光譜儀(IR)對樣品

4、進行測試和表征，并利用了振動磁強計測定了鐵酸鈷的磁滯回線，分析了尖晶石鐵氧體的磁性能。研究結(jié)果表明：納米粉體的形貌及純度與制備條件和所選用原料有密切關(guān)系，原料的活性對反映產(chǎn)物有較大的影響，同樣的工藝過程，鹽類原料要比氧化物原料活性大，可獲得質(zhì)量較好的鐵氧體。以硝酸鹽或醋酸鹽為原料用混合堿法可制得粒度均勻、粒徑范圍在10-50nm的鈷鐵氧體、鎳鐵氧體，其較合適的反應(yīng)溫度為200-220℃，反應(yīng)時間為24-48小時，所制備的樣品具有粒徑小、