SrFe12-xAlxO19纳米颗粒溶胶-凝胶法制备及其磁性能研究

利用柠檬酸溶胶-凝胶法制备M型锶铁氧体SrFe12-xAlxO19(0＜x＜2.5)纳米粉体,同时利用X射线衍射(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)对制各的各种样品的结构以及磁性能进行研究.大量的实验结果表明,Al2 离子可以进入到锶铁氧体次晶格来替代Fe3 ,纳米锶铁氧体仍保持磁铅石相结构.VSM研究结果显示M型锶铁氧体SrFe12-xAlxO19(0＜x＜2.5)样品的饱和磁化强度Ms和剩余磁化强度Mr随掺杂量x的增加基本呈线性降低关系,Ms从x=0的63.5(A·m2)/kg下降至x=2.5的23.8(A·m2)/kg.样品的矫顽力Hc随Al掺杂量x的增加总体呈增加趋势,当x=1.5时Hc达到最大约7.8×104A/m.     

微量Al3+掺杂对钴铁氧体磁和电性能的影响

采用固相反应法,制备了Al3+掺杂的钴铁氧体CoFe2xAlxO4(x=0.000,0.012,0.023,0.035,0.069,0.092)系列样品。从XRD的结果分析,钴铁氧体磁性离子间跃迁距离随x的增加而降低,表明Al3+掺杂进入了尖晶石晶格,拉曼光谱的结果验证了这一结论。当x≤0.069,随着x的增大,钴铁氧体直流电阻率增加约2个数量级;当x>0.069,直流电阻率开始下降。微量Al3+掺杂后钴铁氧体的矫顽力略有降低,但饱和磁化强度增加。最大磁致伸缩量比未掺杂Al3+的低,但磁致伸缩系数增加。     

溶胶-凝胶法制备SmZn掺杂纳米钡铁氧体磁性能

以柠檬酸为络合剂,利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备Sm及SmZn掺杂的M型纳米钡铁氧体(Ba1-xSmxFe12O19及Ba1-xSmxFe12-xZnxO19,x=0～0.6)粉末样品,进而利用X射线衍射仪对所制钡铁氧体样品的结构进行表征、分析。结果显示,钡铁氧体的物相组成与掺杂含量关系密切:当掺杂量x超过0.2时,在制备的样品中会出现α-Fe2O3及SmFeO3等杂相,对样品的磁性能产生不利的影响。由于受到超精细场、磁稀释及自旋倾斜的影响,掺杂Sm3+后,钡铁氧体的饱和磁化强度(Ms)先增大后减小,而矫顽力(Hc)则随着掺杂含量的增加而增大。掺杂Zn2+后,磁性能的研究结论显示Zn2+替代4f2晶位的Fe3+,使制备的钡铁氧体的Ms有所升高,而Hc下降。     

稀土Gd3+掺杂对钴铁氧体结构与吸波性能的影响

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,C_4H_6CoO_4·6H_2O和FeCl_3·6H_2O为原料,晶化温度180℃,晶化时间8 h,在pH=11的条件下采用水热法制备钴铁氧体纳米颗粒。探究了稀土元素Gd~(3+)的掺杂量对纳米钴铁氧体微观结构与吸波性能的影响。利用X射线衍射(XRD)仪、红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和矢量网络分析(VNA)仪对制备的复合钴铁氧体结构性能进行表征。结果表明,稀土元素Gd~(3+)会对钴铁氧体的晶粒尺寸、形貌和吸波性能产生较大影响。当稀土元素Gd~(3+)掺杂量x≤0.025时,复合钴铁氧体晶粒尺寸随着掺杂量增加在逐渐减小,晶格常数逐渐增加,颗粒的形状变为不规则四边形。当稀土元素Gd~(3+)掺杂量x0.025时,由于稀土元素Gd~(3+)在钴铁氧体中固溶度达到限值,会产生Gd(OH)_3杂质,使钴铁氧体晶粒尺寸变大。当稀土元素Gd~(3+)的掺杂量x=0.025时,所制备的钴铁氧体介电损耗与磁滞损耗增强,吸波反射率达到最小,为-14.9 dB。     

CaCO3掺杂对MnZn功率铁氧体微观结构和性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了Zn16Mn0.73Fe2.11O4铁氧体材料,研究了CaCO3掺杂量对烧结试样微观组织和磁性能的影响.结果表明,适量的掺杂CaCO3能改善材料的微观结构,并且能明显提高材料的磁性能.当掺杂量为0.06wt％时,样品拥有最佳的磁性能,其中μi=-3110,25℃测试的Bs=535 mT,Br=69 mT,HC=11.5 A/m,100kHz、200 mT下测试的PCV～T曲线最低并且平缓,最低损耗PCV=297 kW·m-3.     

二元掺杂系列La－（Ca，Ba）－Mn－O材料巨磁电阻特性研究

用固相反应法制备了二元掺杂系列La2/3(CaxBa1-x)1/3MnO3(x=0,0.40,0.45,0.55,0.60,1.0)多晶材料;在77K～420K范围内测量了样品的电阻和磁电阻。结果表明,所制备的系列样品电阻率与温度的关系具有明显的双电阻峰结构;在T=77K～350K范围内,样品均有相似的磁电阻行为:在低温区(TTC区域,电阻率、磁电阻都随温度的升高而迅速下降,样品在高温(TC附近及T>TC区域)的这一行为可用双交换(DE)模型与非磁无序来说明。通过掺杂研究发现,掺杂量x为0.55,0.60的2种样品在室温下具有较大的磁电阻,在B=1.2T时分别达到14.5%和19.5%。     

W型铁氧体掺杂在M型铁氧体中的应用研究

以自制预烧料的配方,在一次球磨中,添加一定比例的W型铁氧体BaCoZnFe_(16)O_(27),采用陶瓷法制备W型铁氧体掺杂高性能M型钙锶铁氧体磁体。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和TPS—2000H型磁性材料自动测量装置,研究了W型铁氧体掺杂对材料相成分、形貌和磁性能的影响。结果表明,适量的W型铁氧体掺杂能够明显地提高M型钙锶铁氧体的磁性能,在掺杂量为0.5%(质量分数),烧结温度1190℃时,磁性能为B_r=455.2mT、H_(cb)=330kA/m、H_(cj)=350kA/m、(BH)_(max)=41kJ/m~3。     

SmCo1-xFexAsO的多重磁性转变

采用固相反应法,制备出一系列SmCo1-xFexAsO(x=0,0.05,0.1,0.2)多晶样品。XRD测试结果表明所有样品均为单相,且具有ZrCuSiAs型四方结构,随着掺杂量的增加,晶格参数a逐渐减小,c逐渐增加。磁性测量结果表明,低掺杂量样品在5~300 K之间先后经历了反铁磁-铁磁-顺磁的磁性转变,低场下的M-T曲线表现出明显的不可逆性,且随着掺杂量的增加,反铁磁转变温度降低,铁磁转变温度向高温方向移动,表明样品的反铁磁性逐渐被抑制,而铁磁性逐渐增强。M-H曲线表明,在反铁磁转变温度以下,掺杂量x<0.2的样品,随着磁场的增加发生了由反铁磁到铁磁性的变磁性转变,且随着掺杂量的增加,在同一温度下的转变磁场变小。在掺杂量x=0.2时,当温度降低到5 K时仍没有观察到变磁性转变,在掺杂量x=0.2附近可能存在变磁性临界终点。     

溶胶-凝胶法制备锶铁氧体纳米粉体的研究

掺杂锶铁氧体(SrFe12O19)作为磁性材料和微波材料具有广泛应用.采用以柠檬酸作金属离子络合剂的溶胶-凝胶法合成组份分别为SrTixCoxFe(12-2x)O19,SrNixCoxFe(12-2x)O19,和SrZnxCoxFe(12-2x)O19(x=0～1.5 mol%)的溶胶-凝胶,加热浓缩至自燃,制得铁氧体纳米粉体的先驱粉体,再经900～1100℃烧结制备出铁氧体粉体产物.用XRD研究产物的晶相及其晶粒的平均大小;用TEM和SEM观察粉体形貌.研究结果表明:当Ti/Co共掺时,锶铁氧体的晶相没有变化,相粒平均大小30～50 nm;当Ni/Co或Zn/Co共掺时,锶铁氧体晶相的含量随掺杂量x的增大而减小,并出现Fe3O4晶相和α-Fe2O3晶相杂质;当共掺量为1.5 mol%时,所得粉体均为Fe3O4晶相、晶粒平均尺寸约40 nm的纳米粉体.     

锶铁氧体微管的制备及镧掺杂对其性能的影响

以Fe(NO3)3·9H2O和Sr(NO3)2为原料在水溶液中形成溶胶,以脱脂棉为模板使溶胶在脱脂棉表面形成凝胶,煅烧后得到了SrFe12O19微管,并对锶铁氧体进行La掺杂制得磁学性能优良的SrLaxFe12-xO19(x=0～0.3)。采用XRD,SEM和VSM对样品的结构、形貌及磁性能进行了表征。结果表明:制备的La掺杂锶铁氧体基本保留了棉花纤维的生物形态,其外径在8～13μm之间,壁厚在0.5～1μm之间。当煅烧温度确定时,随着x值的增大,样品的矫顽力和饱和磁化强度先增加后减小,但饱和磁化强度的变化滞后于矫顽力。