摻雜M-型鋇鐵氧體的制備及磁學(xué)性能研究.pdf

1、M—型鋇鐵氧體是一類具有廣泛應(yīng)用前景的磁性功能材料，為了獲得高性能的鐵氧體粉料，其制備方法和性能調(diào)控一直是研究的熱點(diǎn)。本文分別采用不同的方法合成M—型鋇鐵氧體納米材料，以共沉淀-熔鹽法的最佳工藝條件合成了系列摻雜M—型鋇鐵氧體。通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)等手段對(duì)樣品進(jìn)行表征，并進(jìn)行細(xì)致的研究。 檸檬酸sol-gel法、共沉淀法是具有許多優(yōu)點(diǎn)的通用方法。本文研究了檸檬酸sol-g

2、el法、共沉淀法及共沉淀-熔鹽法合成BaFe12O19。研究發(fā)現(xiàn)，共沉淀法在700℃合成了BaFe12O19，比sol-gel法具有更低的合成溫度，這主要是由于中間相的出現(xiàn)引起的。通過引入助熔劑，對(duì)共沉淀法改進(jìn)，能夠獲得分散性提高的六角片狀單磁疇BaFe12O19微粉。同時(shí)，助熔劑種類、煅燒時(shí)間和溫度都對(duì)樣品有影響。磁性能優(yōu)良的BaFe12O19，在100％KCl為助熔劑的情況下，通過共沉淀-熔鹽法，在450℃ 2h+950℃ 4h煅燒

3、合成，比飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到71.9 A·m2/kg，接近鋇鐵氧體比飽和磁化強(qiáng)度的理論值72 A·m2/kg，矯頑力367.8kA/m，剩磁43.4 A·m2/kg，最大磁能積12.2 kJ·m-3。 通過共沉淀-熔鹽法制備了Co2+、Zn2+、Mn2+與Sn4+或La3+二元或三元聯(lián)合取代的M—型鋇鐵氧體，隨取代量x增加，均引起樣品晶胞參數(shù)的增大，樣品粒子尺寸變小。Co2+、Zn2+、Mn2+分別與Sn4+二元聯(lián)合取代BaFe12

4、O19時(shí)，隨摻雜濃度增加，矯頑力和矯頑力溫度系數(shù)均減小，比飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生了不同的變化。在低摻雜濃度時(shí)，Co2+、Mn2+摻雜有利于比飽和磁化強(qiáng)度增加，Zn2+引起了比飽和磁化強(qiáng)度的降低。高濃度摻雜時(shí)，比飽和磁化強(qiáng)度均降低，Co2+、Zn2+摻雜引起的比飽和磁化強(qiáng)度降低更快。對(duì)于BaFe12-2xZnx/2Cox/2/2SnxO19樣品，隨取代量x增加，比飽和磁化強(qiáng)度、比剩余磁化強(qiáng)度、最大磁能積、矯頑力均降低。對(duì)于BaFe12-2xMn

5、x/2Cox/2SnxO19樣品，隨x增加比飽和磁化強(qiáng)度先增加后減少，但都高于BaFe12O19。替代量x在0.5-0.6之間的鋇鐵氧體磁粉，不僅比飽和磁化強(qiáng)度高，矯頑力溫度系數(shù)低，而且矯頑力的大小在80-240 kA·m-1之間。這種磁粉有希望在高密度磁記錄介質(zhì)方面得到應(yīng)用。對(duì)于Ba(1-x)LaxFe(12-x)MnxO19和Ba*1-x)LaxFe(12-x)CoxO19，隨x增大，K1、HA、Hc均先增加后減少，但比飽和磁化強(qiáng)度