镍纳米晶微粒的显微结构及磁性

利用微波还原乙酸镍制备了镍纳米晶微粒。借助X射线衍射(XRD)、场发射式扫描电子显微镜(FESEM)和振动样品磁强计(VSM)等对合成的镍纳米晶的物相、微观结构及其磁性能进行了表征。结果表明,当反应温度在120～130℃且反应时间为2h以上时,镍纳米晶保持为面心立方结构;晶粒的平均尺寸为100～150nm;反应时间为4h时,其矫顽力达到Hc=14.818kA/m,比饱和磁化强度为σs=45.20A.m2/kg。     

Ba取代对Sr-Ca-La-Co系六角铁氧体的微结构及磁特性的影响

采用Ba部分取代Sr制备(Ca0.37La0.38Sr0.25-yBay)Fe10.4Co0.24O19(y=0~0.04)铁氧体,研究了样品的磁特性和微结构。当y=0时,预烧样品在1250℃保温1.5h可形成单一的M相,比饱和磁化强度(σs)和矫顽力(Hcj)达到最大,分别为67.82 A·m2/kg和383.8kA/m。少量Ba(y≤0.04)取代Sr元素时,预烧样品依然为单一的M相。随着Ba2+取代Sr2+的增加,预烧样品的比饱和磁化强度(σs)上升,在y=0.04时达到最大,从67.82A·m2/kg增加到69.53 A·m2/kg,矫顽力略有下降。当烧结温度为1170℃(保温1.5h)时,样品的剩余磁化强度(Br)随着y的增加而上升。在y=0.03时获得最佳磁性能,Br=450mT,Hcj=412kA/m,(BH)max=38.2 kJ/m3,通过Ba元素取代,能同时提高Br和Hcj。但取代量过多时Br和Hcj会下降。     

Fe2O3/SrO摩尔比和焙烧温度对锶铁氧体粉体形貌和磁性能的影响

以钢铁厂副产品铁鳞为主要原料,采用传统陶瓷合成方法,制备了永磁锶铁氧体粉体。研究了锶铁摩尔比(SrO∶nFe2O3)和焙烧温度对铁氧体粉体显微结构和磁性能的影响。结果发现,锶铁氧体(SrO·nFe2O3)中n值变小,晶胞a轴变短,c轴变长,晶胞体积变小;粉体的矫顽力从204kA/m增加到264kA/m,剩余磁化强度略有降低。焙烧温度增高使锶铁氧体晶粒变大,当温度达到1250℃时,晶粒尺寸增大到1.5μm,矫顽力Hcj则由271kA/m急剧降低到125kA/m,剩余磁化强度则由37.5 A·m2/kg增加到39.0 A·m2/kg。     

烧结温度对纳米复相SmFeO_3/γ-Fe_2O_3材料组织结构及磁性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纳米晶SmFeO_3/γ-Fe_2O_3复合粉体,然后经压制和高温烧结制备了SmFeO_3/γ-Fe_2O_3块体样品.研究了烧结温度对样品组织结构与磁性能的影响,结果表明,干凝胶经450℃预烧后,粉体样品中出现SmFeO_3相,但仍有部分非晶相存在.烧结温度对块体材料晶粒尺寸及磁性能有着显著的影响,在保温时间为1h的情况下,当烧结温度从800℃升高到1100℃时,烧结块体中SmFeO_3和γ-Fe_2O_3两相的平均晶粒尺寸分别由51nm和48nm长大到79nm和76nm,样品致密度由56%增大到72%,比饱和磁化强度从51A·m~2/kg升高到76A·m~2/kg,矫顽力从215kA/m下降到187kA/m.     

多段烧结制备的锶铁氧体

采用多段恒温烧结、湿压磁场成型制备了圆块状锶铁氧体,采用振动样品磁强计测试样品的磁性能,采用扫描电子显微镜观察样品的显微结构。实验结果表明,随着起始烧结温度的提高,锶铁氧体的饱和磁化强度显著提高,在起始烧结温度为1250℃时,达到最大值64.46 A.m2/kg,而矫顽力呈明显下降趋势;随着恒温时间延长,饱和磁化强度略有提升。因此,采用提高起始烧结温度与延长恒温时间的措施均能提高锶铁氧体磁性材料的饱和磁化强度。     

焙烧对溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备的钡铁氧体粉体相成分与磁性能的影响

为了制备综合性能优良的钡铁氧体,利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法,通过改变凝胶燃烧时间和焙烧条件制备了均相钡铁氧体粉末.用X射线衍射(XRD)仪、振动样品磁强计(VSM)、透射电镜(TEM)对热处理后的样品进行分析.结果表明,当柠檬酸/阳离子摩尔比为2.75、460℃燃烧1h、520℃预烧5h、880℃焙烧5h时,可制得单一均相BaFe12O19,该产物具有较高的矫顽力(459 kA/m)、饱和磁化强度(58.4A·m2/kg)和剩余磁化强度(34.8A·m2/kg).TEM照片显示晶粒度在30～80nm.通过本实验研究制得了磁性能优良、晶型完整的纳米钡铁氧体粉末.     

溶胶-凝胶法制备Ni_(0.4)Cu_(0.2)Zn_(0.4)Fe_xO_4薄膜研究

利用溶胶-凝胶方法在硅基片上制备了NiZnCu系列铁氧体薄膜,研究了溶胶pH值、溶胶陈化条件、原料配比、热处理工艺对样品磁性能的影响。发现溶胶的pH值为3.2时得到的样品矫顽力较小。将溶胶在不同温度下陈化,制得样品的矫顽力Hc随溶胶陈化放置时间逐渐减小然后趋于稳定,其中由常温下放置的溶胶制得样品的矫顽力较小且最先稳定。将Ni0.4Cu0.2Zn0.4FexO4(x=1.9,2.0,2.1)配方的薄膜在不同温度条件下热处理,发现x=2.0的样品性能较好。在600℃附近热处理6min,可以得到矫顽力Hc较低而饱和磁化强度Ms较高的样品:矫顽力最低可达1329 A/m,饱和磁化强度约为290kA/m。     

层状前体法制备的钴尖晶石铁氧体纳米颗粒的磁性能

采用化学共沉淀的层状前(驱)体法制备出不同Co含量的Co尖晶石铁氧体前体, 经900℃焙烧制得Co铁氧体纳米粉体.利用X射线衍射(XRD)分析Co铁氧体前体及铁氧体粉末晶体结构,利用振动样品磁强计(VSM)测量了样品的磁性能. 结果表明,当Co2 /Fe2 /Fe3摩尔配比分别为(a)1/3/1、(b)3/5/2、(c)1.92/1/2、(d)2/1/1、(e)3/1/1时均可以制得具有层状结构的前驱体,高温焙烧产物亦为尖晶石结构的Co铁氧体.分析样品的Co含量发现, 不同投料摩尔比的前体经过高温焙烧后得到的产物相成分并不完全相同,只有当Co2 /(Fe2 Fe3 )接近尖晶石的化学计量比1/2时,制得的样品为单一晶相.且当化学计量比M2 /M3 接近1/2 时矫顽力可达最大值166kA/m,饱和磁化强度和剩余磁化强度也出现最大值,分别为72.63A·m2/kg和23.37 A·m2/kg.     

八面体Fe3O4纳米颗粒的制备及微波吸收性能

利用简便的氧化沉淀法制备出了结晶度高、粒径均一的八面体Fe3O4纳米颗粒。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对产物的结构、形貌、粒径及磁性能进行了表征。制备的八面体Fe3O4纳米颗粒平均粒径为43nm,在室温下表现出铁磁性,比饱和磁化强度和矫顽力分别为74.2 A.m2/kg和7.4 kA/m。利用矢量网络分析仪对Fe3O4纳米颗粒-石蜡复合样品在0.5～18GHz频率范围内的电磁参数进行了测量,研究了复合样品的微波吸收性能。结果表明,复合样品具有良好的微波吸收,吸收峰位随着样品厚度的增加向低频移动,峰值和吸收峰数目也随样品厚度而变化,当匹配厚度为2.8 mm时,在10.8 GHz反射损失最小值达到了-22.5 dB。     

La-Co置换对锶铁氧体结构和性能的影响

主要讨论La-Co置换各向异性烧结铁氧体在磁性能上的改善。M型烧结铁氧体中用La3+置换Sr2+,Co2+置换Fe3+,有效提高了烧结磁体的饱和磁化强度以及磁晶各向异性场,获得优异的磁体磁性能为:剩磁Br=435mT、矫顽力Hcb=318.5kA/m、内禀矫顽力Hcj=366kA/m、最大磁能积(BH)max=36.0kJ/m3。     

Yttrium iron garnet ceramic prepared from microwave-induced combustion

Yttrium iron garnet (YIG) nano-powders were successfully synthesized by microwave-induced combustion process. The as-prepared YIG powders were annealed at different temperature and investigated by XRD, SEM, and VSM. The as-received YIG powder shows the formation of garnet structure with saturation magnetization (M _s) of 12 emu/g, whereas upon annealing at 825 °C for 2 h, the saturation magnetization increases to 27 emu/g. The as-received yttrium iron garnet powders annealed at several temperatures revealed that the particle size ranged from 65 to 90 nm. Moreover, the linewidth of magnetic resonance peak (ΔH), complex permeability, and loss tangent of sintered YIG ceramic are also examined in this study.     

高Fe含量FeBCuP系非晶合金带材的制备及磁性能

在FeBPCu系合金中通过改变P、Cu的含量以及添加Nb元素的方法,制得了高铁含量的Fe₈₅B_8.3Cu_0.7P_5Nb_1非晶合金带材。利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)以及软磁直流测试仪研究了FeBPCu系合金非晶形成能力、热稳定性、热处理前后磁性能的变化,得到了最佳的P、Cu含量以及Nb对该系列合金的的影响。结果表明,该系列合金的P、Cu含量分别在5.0、0.7最为合适;添加1 at%的Nb提高了合金的非晶形成能力,并扩大了合金的热处理区间;Fe₈₅B_8.3Cu_0.7P_5Nb_1合金带材在440℃保温10 min热处理后获得了208.6 emu/g较高饱和磁化强度,矫顽力也只有22.4 A/m。     

Investigations of lanthanum doping on magnetic properties of nano cobalt ferrites

The magnetic properties of nano-crystallite cobalt lanthanum ferrite (CoLa_xFe_2-x O₄) with varied quantities of lanthanum (x = 0, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3) prepared by co-precipitation method have been studied by vibrating sample magnetometer (VSM) and LCR meter. X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) confirmed the size, structure, and morphology of the ferrite samples. The average crystallite size varied from 17.83 nm to 49.99 nm. All the samples, although, in nano range, show significant hysteresis. The saturation magnetization (M_s) values decreased from 60.57 emu/g to 30.15 emu/g. The remanence (M_R) fell from 10.85 emu/g to 6.39 emu/g. Doping with lanthanum La³⁺ ions modulates significantly the magnetic properties of cobalt spinel ferrites without sacrificing the ferromagnetic character.     

碳纤维添加对低温固相反应法合成锰锌铁氧体微粉结构和性能的影响

通过在锰锌铁氧体原料粉末中添加适量的亲水碳纤维,在900℃反应合成了不经粉碎即可使用的锰锌铁氧体微粉。利用SEM、XRD、VSM等手段观测粉体的形貌、结构、性能,确定了热处理的工艺条件,并分析了碳纤维添加量对样品磁性能的影响。结果表明,粉体粒径随碳纤维添加量的增加而增大,当碳纤维添加过量时则会损害样品的磁性能。对于本实验的铁氧体组成,碳纤维的添加为0.5wt%时所得锰锌铁氧体微粉的尖晶石相含量最高,添加量为0.64wt%时饱和磁化率Ms最高。     

工艺参数对水热合成SrFe12O19六角铁氧体的影响

采用水热法制备SrFe12O19六角铁氧体微晶,结合XRD、SEM和VSM测试,系统研究了初始压强、反应温度、氢氧根与硝酸根的摩尔比R(OH^-/NO^3-)、铁锶离子摩尔比R(Fe^3+/Sr^2+)等主要工艺参数对微晶样品的微观形貌、物相组成和磁性能的影响,得到最优化的合成工艺条件,成功制备出物相纯净的M型六角铁氧体微晶,比饱和磁化强度Ms达51 emu/g。     

气雾化法(Fe_(1-x)Co_x)_(93.5)Si_(6.5)软磁合金粉末的显微组织与磁性能

采用气雾化法制备了(Fe_(1-x)Co_x)_(93.5)Si_(6.5)(x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.1,wt%)系列合金粉末,利用扫描电镜、X射线衍射仪和振动样品磁强计等分析检测手段研究了合金粉末显微组织和磁性能。结果表明,气雾化合金粉末球形度好,表面光洁,组织均匀,合金为单一的α-Fe(Si)相;掺杂Co元素不改变Fe_(93.5)Si_(6.5)合金粉末显微结构,但提高了合金比饱和磁极化强度。当x=0.1时,合金粉末比饱和磁极化强度σ_s达到最大值219.26 A·m~2/kg,其原因为Fe-Co原子间的交换耦合作用使得单原子波尔磁矩达到最大。粉末矫顽力随Co含量的增加单调递增,这主要归因于Co原子磁晶各向异性常数K_1远大于Fe,导致其矫顽力增大。总体而言,(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(93.5)Si_(6.5)合金粉末磁性能较优异。     

Synthesis and magnetic properties of BaTiO3-CoxFe3-xO4 core-shell particles by homogeneous coprecipitation

BaTiO₃-Co_xFe_3-xO₄ (x is regulated by the R value, R = M (FeCl₂?4H₂O)/M (CoCl₂?6H₂O), the molar ratio of FeCl₂?4H₂O to CoCl₂?6H₂O) core-shell particles were synthesized by facile homogeneous coprecipitation method utilizing urea as pH adjuster and air as oxidizer. The morphology, microstructure and the chemical compositions of the core-shell particles were characterized by TEM, XRD and EDX, respectively. The results showed that a compact, continuous and pure spinel structure Co_xFe_3-xO₄ shell was formed on the surface of BaTiO₃ particles after the homogeneous coprecipitation processes at low temperature (<100 °C). The results of vibrating sample magnetometer (VSM) showed that with the R value increasing from 1.5 to 4, the saturation magnetization and coercivity of the BaTiO₃-Co_xFe_3-xO₄ core-shell particles increased from 16.2 emu/g to 38.7 emu/g and 136.6 Oe to 386.5 Oe, respectively. The magnetism of BaTiO₃-Co_xFe_3-xO₄ core-shell particles can be controlled by regulating the R.     

热处理工艺对Fe-79%Ni软磁合金磁性能的影响

采用真空电弧炉熔炼Fe-79%Ni合金,经过不同的热处理工艺进行退火处理。通过电子探针(EPMA-1600)观察其杂质的含量及晶粒的长大情况;并采用振动样品磁强计(VSM)测得合金的磁滞回线,分析其磁性能的变化。实验结果表明,二段连续退火与一次退火相比较,合金的矫顽力Hc显著降低,饱和磁化强度略有提高;对二段连续退火工艺,随着保温时间的延长,合金的矫顽力Hc显著降低,饱和磁化强度显著提高。     

软磁材料矫顽力的高精度测量方法研究

软磁材料的矫顽力一般分布于零点附近,一方面,在零外加磁场状态下,测量易受到噪声的干扰;另一方面,相对使之达到饱和所施加的最大磁场而言,软磁材料矫顽力的分辨率受到一定的限制。提出一种延迟外推的方法,高精度地估算软磁材料的矫顽力。     

纳米双相交换耦合磁体的研究进展

纳米软硬磁双相交换耦合磁体结合了软磁材料高饱和磁化强度和硬磁材料高矫顽力的优势,磁能积得到明显提高,有望成为大规模应用的新一代永磁材料。介绍了纳米双相耦合磁体的几种假设模型及理论,几种实验室制备方法(包括自下而上法、溅射法、表面活性剂辅助球磨法、高温高压成型、等离子烧结等)及目前取得的成果,以及验证软硬磁双相交换耦合作用的常用表征手段(包括退磁曲线及不可逆磁化率的分析、能谱仪、电子能量损失谱、三维原子探针等),并对交换耦合磁体的研究与应用进行了展望。