单相钡铁氧体磁性材料的制备及磁性能研究

以硝酸钡、硝酸铁和柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备了单相钡铁氧体(BaFe12O19)纳米粉体,并进一步研究了n(Fe)/n(Ba)、热处理温度对产物组成、形貌以及磁性能的影响。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)分别对样品的组成、形貌和磁性能进行了表征。实验结果表明,当煅烧温度不变时,样品的晶粒尺寸随着n(Fe)/n(Ba)的增大而变大,磁性能随n(Fe)/n(Ba)的增大而增强;当n(Fe)/n(Ba)不变时,样品的晶粒尺寸随着煅烧温度的升高而变大。当n(Fe)/n(Ba)=12时,在800℃煅烧2h得到单一晶型的钡铁氧体粉体。1000℃时样品的磁性能最佳,饱和磁化强度(Ms)为70.88A.m2/kg,矫顽力(Hc)为372.89kA/m。     

球磨工艺对钡铁氧体浆料粒径和磁性能的影响

研究钡铁氧体永磁材料制备过程中,球磨时间和分级球磨等球磨工艺对浆料粒度的影响,以及浆料粒度对钡铁氧体磁性能的影响。结果表明:在高能球磨过程中,浆料粒径随球磨时间增加呈减小趋势,当球磨时间超过其极限值后基本保持不变。采用分级球磨后浆料粒径明显减小,且颗粒粒径分布均匀,但只有采用合适的球磨工艺才能达到最好的分散效果。钡铁氧体永磁材料的取向度、剩余磁化强度随颗粒粒径的减小呈增大趋势。     

不同稀土元素掺杂M型钡铁氧体超微粉末的磁性研究

利用溶胶－凝胶自蔓延高温合成法制备了4种稀土元素（La、Nd、Sm、Gd）掺杂钡铁氧体超微粉末。就烯土元素的种类、稀土掺杂量、合成工艺条件对钡铁氧体磁学性能的影响进行了较系统的研究。采用振动样品磁强计对粉末的磁学性能进行了检测。     

Zn2+对MnZn铁氧体结构、磁性能和磁热效应的影响

采用溶胶-凝胶自燃烧法制备了不同Zn2 含量的纳米MnZn铁氧体微粒,并通过XRD、VSM、TEM等方法研究了Zn2 含量对MnZn铁氧体结构、磁性能及在外磁场作用下磁热效应的影响.结果表明,Zn2 含量对MnZn铁氧体的结构与性能有重要的影响,其中成分为Mn0.8Zn0.2Fe2O4的铁氧体微粒,具有最高的饱和磁化强度和磁热效应,10mg的该样品在频率为60kHz的外磁场诱导下,20min内使得1ml去离子水升温了32℃,显示出优良的磁热性能.同时,通过调节Zn2 含量实现了MnZn铁氧体发热量的可调性.随着Zn2 含量的增加,Mn1-xZnxFe2O4的矫顽力Hc和剩余磁化强度Br不断减小,而饱和磁化强度Ms先增大后减小,在x=0.2处达到最大值,约为44.6(A·m2)/kg.     

M型钡铁氧体制备的工艺优选

M型钡铁氧体(BaFe12O19)具有原料便宜、化学稳定性优异、矫顽力和磁能积较高、单轴磁晶各向异性以及化学稳定性优异等优点,因而被广泛用作微波毫米波段材料、微波吸收材料和高密度垂直磁记录介质等.研究了溶胶-凝胶法和自蔓延法相结合制备M型钡铁氧体(BaFe12O19)粉末过程中,起始溶液的组成、前驱体溶液pH值、烧结温度和表面活性剂等因素对产物性能的影响.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(sEM)和振动样品磁强计(VSM)对粉末的结构、形貌以及磁性能进行了表征.结果表明:前躯体溶液pH值为7.0,柠檬酸与金属离子摩尔比为2:1,自蔓延燃烧后的粉体在烧结温度1 180℃煅烧,能够形成单一、均匀的M型钡铁氧体.所制备的M型钡铁氧体的最佳磁性:饱和磁化强度(Ms)64.53 emu/g,剩余磁化强度(Mr)28.21 emu/g,矫顽力(Hc)2.696 kOe.     

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。     

纳米SrZnCo-W铁氧体的制备及磁性研究

以金属硝酸盐为原料,利用柠檬酸溶胶一凝胶自燃法制备出的SrZn2-xCoxFe16O27纳米六角铁氧体.利用XRD、TEM及VSM等对样品的粒径,分散性,物相组成及磁性能进行表征并讨论.结果表明,制备出的样品为单一的W型铁氧体,分散性良好,粒径在30～60nm;Sr-W铁氧体磁性能(饱和磁化强度Ms、剩余磁化强度Mr及内禀矫顽力Hc)随着Co含量的上升有不同的变化趋势,Ms、Mr及Hc分别在x=0.6、0.4与0.2时有最大值.     

稳恒强磁场热处理对钴铁氧体结构和磁性能的影响

在强磁场下对钴铁氧体纳米粉末压块进行了热处理,分析讨论了热处理温度和磁感应强度对钴铁氧体的结构和磁性能的影响.结果表明,强磁场退火有利于钴铁氧体结晶度的提高和磁性能的增强,在居里点附近550℃下磁场处理作用效果最强,磁场强度越大,作用效果越明显.     

掺杂对功率铁氧体磁性能的影响

研究了不同的掺杂组合对MnZn功率铁氧体磁性能的影响。并与传统的最常用的CaO-SiO2做了比较。我们还发现Ca、Ta和Nb离子作为一组掺杂,组以适配的工艺条件,可以取得比常用的CaO—SiO2更好的结果。     

热处理温度及气氛对锰锌铁氧体磁性能的影响

利用共沉淀法,以Fe3 、Zn2 、Mn2 金属离子溶液为原料制备出锰锌铁氧体前驱体,通过不同的工艺对前驱体进行热处理.研究结果表明:热处理温度和气氛是影响锰锌铁氧体性能的关键因素.在950℃,空气中升温、氮气保护下降温的热处理工艺所制得的锰锌铁氧体具有最高的比饱和磁化强度、最低矫顽力.     

碱度对水热法制备六角铁氧体BaFe12O19形貌和磁性能的影响

采用水热法制备M型六角铁氧体BaFe_(12)O_(19),运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和磁化测量系统研究了不同碱度条件(n(OH-)/n(Cl-)=3、6、9、12、15)对样品的物相、形貌和磁性的影响。结果表明,除n(OH-)/n(Cl-)=3有少量的杂相外,其他样品均为纯相;杂相用盐酸处理后消除。随着n(OH-)/n(Cl-)增加,颗粒平均尺寸起初增大随后不断减小,与之对应,磁化强度和矫顽力也呈现相同的变化趋势。     

W型钡铁氧体的溶胶-凝胶法制备及吸波性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了W型BaZn1.5Co0.5Fe16O27钡铁氧体.在1000℃得到了单一W相纳米晶,晶粒大小为38nm,在1100℃完全形成了大小均匀的平面六角片状结构,其长度为1～3μm,横向尺寸为143～286nm.对其吸波性能进行了测量,发现有2个强吸收峰:0.9GHz和2.4GHz.吸收性能随烧结温度的升高而下降,在0.9GHz的能量吸收率:1000℃为68%,1100℃为48%;在2.4GHz的能量吸收率:1000℃为94%,1100℃为88%.     

两种Ni-Zn铁氧体复合材料的烧结性能和射频磁性能*

用sol-gel法获得了两种铁氧体复合材料：以镁橄榄石为基体的Ni-Zn铁氧体复合材料和以MAS为基体的Ni-Zn铁氧体复合材料。比较了这两种复合材料的结晶性能和烧结性能。两种复合材料在射频区（100MHz-1GHz)的磁性能优于纯Ni-Zn铁氧体，这种优于纯Ni-Zn铁氧体的磁性能与复合材料的显微结构密切相关：复合材料中Ni-Zn尖晶石晶粒的尺寸较一般纯Ni-Zn铁氧体晶粒尺寸小一个数量级，晶粒间的磁相互作用较纯铁氧体晶粒间弱。     

不同表面处理工艺对快淬NdFeB永磁粉抗氧化性和磁性能影响

本文对快淬ＮｄＦｅＢ永磁粉分别采用化学镀镍,重铬酸盐钝化处理,重铬酸盐钝化还原处理以及硅烷偶联处理的重铬酸盐钝化－还原／硅烷复合处理等工艺进行了表面包覆,研究了表面包覆处理前后的快淬ＮｄＦｅＢ磁粉的抗氧化特性,并初步比较了包覆处理前后的快府ＮｄＦｅＢ磁粉制成粘结ＮｄＦｅＢ磁体的磁性能,结果表明上述工艺方法的均能改善ＮｄＦｅＢ磁粉的抗氧化性,其中以重铬酸盐钝化－还原／硅烷偶联处理形成的包覆层的抗氧化     

永磁铁氧体磁性能与料浆粒度关系的研究

注浆成型永磁铁氧体的磁性能与原始料浆颗粒的大小密切相关。通过工厂跟踪试验和实验室测试，深入分析了SrFe12O19。永磁铁氧体料浆颗粒大小对烧结后磁体的晶粒取向度、晶相结构和最终磁性能之间的关系。结果表明，料浆原始颗粒越小，则晶粒取向度越大，样品磁性能越好。     

钡铁氧体磁粉在液相中的分散性能

为了提高分散作用效果,选用聚乙二醇-20000(PEG-20000)、十二烷基硫酸钠(SDS)及二者组成的复配分散剂,利用机械球磨与添加分散剂相结合的分散方法制备了钡铁氧体浆料,通过考察分散剂的用量、浆料的pH值、zeta电位对分散性的影响,根据红外光谱分析,研究了分散剂的分散效果及作用机理,并测定了分散前后磁场成型各向异性钡铁氧体材料的磁性能。结果表明:加入分散剂可以改善钡铁氧体的分散效果,且SDS和PEG-20000的用量为钡铁氧体质量的1%和2%时,分散效果最好。SDS和PEG-20000均为静电和空间位阻稳定作用。分散后磁场成型各向异性钡铁氧体材料的磁性能得到提高。     

六角晶系钡铁氧体纳米晶微波吸收剂的晶化特性研究

采用柠檬酸sol-gel工艺,制备了W型、M型平面六角晶系的钡铁氧体纳米晶.采用XRD,TEM和热分析对其物相组成、显微结构、晶化过程等进行研究,发现采用本文所述工艺,通过对晶化条件的控制,可避免形成α-Fe2O3非磁性伴生相,在750°C的较低温度下,就可得到均匀单一的铁氧体纳米晶.本文首次详细探讨了晶化反应机制和晶化条件对纳米晶粒子尺寸及分布、形貌和微波吸收性能的影响.