含锰锌铁氧体磁性生物活性玻璃陶瓷制备工艺及其性能研究

在磷灰石/硅灰石生物活性玻璃陶瓷(A-WGC)中掺杂锰锌铁氧体, 制备出一种新型的磁性生物活性玻璃陶瓷, 并研究了不同制备工艺对其磁性和生物活性的影响. 结果表明, 使用不同掺杂工艺制备的材料的主晶相均为硅灰石、磷灰石、氟磷灰石和分子式为Zn_0.75Mn_0.75Fe _1.5O₄的锰锌铁氧体. 在充磁至7.96×10⁵A·m^-1时, 各材料的饱和磁化强度相差不大, 在5.4~5.9A·m²·kg^-1之间. 材料的生物活性与烧结前和锰锌铁氧体前驱体复合的A-WGC原料的反应活性有关, A-WGC原料的反应活性越低, 材料的生物活性越好. 比较各材料, 采用将A-WGC前驱体高温煅烧后再与锰锌铁氧体前驱体固相混合的工艺制备的材料具有良好的磁性和较高的生物活性.     

磷灰石-硅灰石多孔玻璃陶瓷的制备与晶相结构研究

采用溶胶-凝胶法制备磷灰石-硅灰石(AW)生物活性玻璃陶瓷纳米前驱体粉末,前驱体粉末经热处理后,采用有机泡沫漫渍成型,烧结制备了多孔AW生物活性玻璃陶瓷.通过差热和热重分析、X射线衍射分析、红外图谱分析、扫描电镜、透射电镜等分析测试方法,对AW前驱体粉末的微观结构,及其在煅烧过程中的晶相转变进行了研究,确定了制备纳米级AW前驱体粉的最佳工艺条件,推测出微晶玻璃体中各晶相的析出温度,确定了溶胶-凝胶法制备多孔AW玻璃陶瓷的煅烧工艺,体外模拟体液浸泡实验表明材料具有较高的矿化功能和生物活性.     

ZnxFe3-xO4的制备及磁性能研究

采用共沉淀法制备ZnxFe3-xO4铁氧体前驱体，前驱体经高温煅烧即可得到纳米ZnxFe3-xO4铁氧体粉未．利用XRD、SEM和VsM等对ZnxFe3-xO4铁氧体的结构和磁性能进行了研究．实验结果表明，采用本实验方法制备的ZnFe2O4铁氧体颗粒均匀，粒径大约100nm左右，并且颗粒之间团聚成规则的纺锤形结构；不同锌含量对铁氧体的结构和磁性能均有影响．     

化学共沉淀法制备NiCuZn铁氧体微粉及其磁性能

采用预烧氧化法(化学共沉淀法制备的前驱体在高温下预烧)制备了NiCuZn铁氧体微粉。结果表明,预烧氧化法制备的NiCuZn铁氧体微粉平均晶粒尺寸约为44.1nm。随着预烧温度升高,样品D50增大。当预烧温度为850℃时,平均颗粒尺寸为2μm左右,比饱和磁化强度为62A.m2/kg,起始磁导率约为90,损耗也较小,截止频率为59MHz。     

气泡液膜法制备Ni_(0.7)Zn_(0.3)Fe_2O_4铁氧体的前驱体纳米粒子

采用新颖的气泡液膜法,将Zn2+、Ni2+和Fe3+与OH-的共沉淀反应在气泡液膜中完成,制备了Ni0.7Zn0.3Fe2O4铁氧体前驱体纳米粒子,经元素分析、FT-IR、XRD和SEM等表征。实验结果表明,前驱体较精确地保持了原料溶液中Zn2+、Ni2+和Fe3+的配料摩尔比。前驱体分别经300、400、500、600、700或800℃烧结,制得Ni0.7Zn0.3Fe2O4铁氧体,用XRD和VSM表征。结果表明,在700℃烧结制得的Ni0.7Zn0.3Fe2O4铁氧体的粒径为26.92nm,磁饱和磁化强度sσ=64.22A.m2/kg,剩余磁化强度rσ=14.25A.m2/kg,内秉矫顽力jHc=16kA/m。将这种Ni-Zn铁氧体分散到合成油中,制成耐高温磁性液体。     

化学共沉淀法制备MnZn铁氧体前驱物微粉及其性能

首先对Me(Me=Fe2+、Mn2+、Zn2+)在Me-NaOH-H2O体系中的沉淀行为进行了必要的热力学分析,在此基础上,通过化学共沉淀法制备了尖晶石型的MnZn铁氧体前驱物微粉。利用XRD、SEM对前驱物粉料的粒度分布、物相以及表面形貌进行了表征与测试,并结合TG-DSC(热重与差热扫描分析)对前驱物微粉的煅烧温度进行了分析。前驱物微粉的磁性能由振动样品磁强计(VSM)来表征。实验表明Me在Me-NaOH-H2O体系中共沉范围为10.0～10.7。在此pH范围内,配以一定的盐溶液流速及搅拌速度下,可直接制备出具有尖晶石结构的前驱物微粉,并有效地解决了共沉淀制粉中的洗涤困难的问题。前驱物粉的磁性能测试表明,比饱和磁化强度σs≈64.09A.m2/kg,比剩余磁化强度σr≈3.08A.m2/kg,矫顽力Hc≈0.51A/m。     

铁电陶瓷/铁氧体复合材料的相结构与介电性能

研究了铁电陶瓷/铁氧体混合烧结体的相结构与介电性能。在900℃制备出铁电陶瓷/铁氧体复合材料,该复合材料是介电材料相与铁氧体材料相共存的复相陶瓷。铁电陶瓷/铁氧体复合材料的介电性能在低温区域主要是介电材料相起作用,而铁氧体材料主要在高温部分对复合材料的介电性能起作用。采用两相混合分布的介电常数计算公式拟合了复相陶瓷的介温曲线,并提出修正指数因子α和β,建立修正方程。      

BaMn_(0.5)Co_(0.5)Zr_(1.0)Fe_(10)O_(19)软磁陶瓷的微观形貌和磁性研究

用溶胶-凝胶法制备了Mn-Co-Zr离子共掺BaFe12O19的前驱体,经过后期烧结得到BaMn0.5Co0.5Zr1.0Fe10O19陶瓷,研究了烧结温度、预烧温度、球磨时间等对陶瓷微观形貌和磁性的影响。通过XRD、SEM和VSM等对样品进行性能表征,发现相比于纯M型钡铁氧体,掺杂M型钡铁氧体在相同烧结温度和预烧温度情况下,晶粒更细,而且饱和磁化强度更大。当预烧温度为1 000℃,球磨时间8 h,BaM铁氧体陶瓷的致密度、晶粒形貌和磁性能最佳,此时陶瓷饱和磁化强度为59 A·m2/kg,矫顽力5.01 kA/m,密度为4.73 g/cm3,满足在高频领域的应用。可见Mn-Co-Zr离子掺杂对M型钡铁氧体陶瓷的软磁化及其应用有决定性影响,同时掺杂使得产物颗粒粉体晶粒细化,活性增加。     

含钙铁氧体磁性生物活性玻璃陶瓷热种子的制备与表征

本工作将钙铁氧体与溶胶-凝胶法制得的生物活性玻璃陶瓷复合,制备了含钙铁氧体磁性生物活性玻璃陶瓷磁热种子。对所制得材料的物相组成、磁性、体外生物活性、磁生热能力及磁热对肿瘤细胞的杀伤效应、组织相容性进行了表征。结果表明,材料主晶相为CaSiO₃、Ca₅(PO₄)₃F和CaFe₂O₄。充磁约8×10⁵ A·m-1时,材料饱和磁化强度约5 A·m²·kg-1,矫顽力约2×10⁴ A·m-1。暴露在342 kHz、1×10³ A/m的交变磁场下,0.1 g材料20 min内即能实现升温约40 ℃。在浸泡入模拟体液中14 d后,材料表面能形成不连续的含有碳酸根生物的活性层。MTT细胞增殖实验显示材料无细胞毒性,MG63细胞能在材料上粘附和生长。将材料与VX2细胞在交变磁场下复合培养20 min,材料周围出现明显的死亡细胞圈。兔肌肉植入实验显示材料组织相容性良好。     

反应时间对Ba_2Co_(0.4)Zn_(1.0)Cu_(0.6)Fe_(12)O_(22)(Co_2Y)铁氧体性能的影响

采用化学共沉淀法制备Y型平面六角铁氧体(Ba2Co0.4Zn1.0Cu0.6Fe12O22)前驱体,并通过激光粒度分析仪(LPS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和E4991A精密阻抗分析仪等手段研究了共沉淀反应时间对粉体及烧结样品的粒径、表面形貌、晶体结构和磁性能的影响。结果表明,当共沉淀反应时间为90 h时,得到的前驱体粉体粒径分布均匀,平均粒径约为1μm。在900℃烧结后能够得到较纯相的Y型平面六角铁氧体。烧结样品的相对密度超过95%,频率为1 GHz时,起始磁导率μi≈3.7,品质因数Q≈5.8,共振频率fr2.5 GHz,截止频率在3 GHz左右。