M型铁氧体BaNix/2Cox/2ZrxFe12-2xO19纳米粉体的高频电磁特性

采用自蔓延法制备了Ni-Co-Zr离子共掺BaFe12O19的前驱体,并研究了不同掺杂量对样品微结构和磁性能的影响。通过XRD、SEM、VSM和VNA等 对 样 品 进 行 性 能 表 征,发 现BaFe10Ni0.5Co0.5-Zr1.0O19在1100℃保温4h,矫顽力 Hc仅7.4×103A/m,饱 和 磁 化 强 度 Ms为28.6A·m2/kg;BaFe10.4-Ni0.4Co0.4Zr0.8O19在1100℃保温4h后,矫顽力 Hc为4.62×104A/m,饱和磁化强度 Ms却有50.2A·m2/kg。离子掺杂对M型钡铁氧体的复介电常数有一定影响;随着掺杂增加复磁导率μ′先增加后降低,减小了材料的应用频率范围。同时Ni-Co-Zr离子掺杂使得产物颗粒粉体晶粒细化,活性增加。     

磁场诱导自蔓延高温合成钡铁氧体

本文采用外加磁场诱导自蔓延高温合成钡铁氧体,试验用的电磁场强度最高可达1.3T,对无磁场和不同磁场强度下合成的铁氧体的形貌、相组成和磁性能分别进行了表征.研究结果表明:外加磁场对燃烧温度有影响,燃烧温度影响产物转换,燃烧温度较低时,产物为BaFe2O4与BaFe12O19相共存;本试验条件下,磁场强度为0.86T时,合成为M型的钡铁氧体(BaFe12O19),产物结晶完整,有六角片状的钡铁氧体,且性能达到了最佳,矫顽力达到1083(4π)-1·kA·m-1,比剩余磁化强度为16.16 A·m2/kg,比不加磁场条件下分别提高50%和提高32%,说明适当的磁场强度诱导自蔓延高温合成可以改善BaFe12O19的磁性能.     

熔盐合成BaFe12O19六角铁氧体及磁性能研究

以Fe2O3、BaCO3为原料,采用熔盐法合成了BaFe12O19(BaM)六角铁氧体,研究了煅烧温度、反应时间、熔盐添加量R及Fe3+/Ba2+摩尔比对产物物相、显微结构及磁性能的影响.结果表明,熔盐合成BaM的反应温度低于750℃,中间产物为BaFe2O4及BaFe4O7.Fe3+/Ba2+摩尔比在10～11.5可得BaM单相.熔盐添加量R为1～3时,所制BaM颗粒为规则六角片状.Fe3+/Ba2+摩尔比为11.5,煅烧温度为1000℃时制得的BaM的比饱和磁化强度为71.9A.m2/kg,接近其理论值72A.m2/kg.     

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。     

替代Ti-Mn-钡铁氧体/聚邻甲苯胺复合微粒的合成与表征

共沉淀-熔盐法合成的BaFe8(Ti0.5Mn0.5)4O19纳米颗粒掺杂在邻甲苯胺的酸性溶液中,采用原位复合法制备导电聚邻甲苯胺磁性复合颗粒.借助FTIR、XRD、UV-Vis、TEM和VSM等分析手段研究了复合粒子的形貌、结构及其光、电和磁性能.结果表明,BaFe8(Ti0.5Mn0.5)4O19以15nm左右的晶粒分散于聚邻甲苯胺(POT)基体之中,一定程度上减小了铁氧体纳米粒子的团聚.但是BaFe8(Ti0.5Mn0.5)4O19与POT之间不存在化学键合作用,此现象与其它文献报道不一致.POT/BaFe8(Ti0.5Mn0.5)4O19复合颗粒的导电性随POT含量的增加而增强,而比饱和磁化强度随之下降.     

平面六角晶系铁氧体混合材料涂层的优良吸波特性*

对W型和Y型复合组分平面六角晶系铁氧体的制备及两者混合材料涂层的吸波特性进行了研究,并对其复相对介电系数和复相对磁导率以及吸收衰减量随微波信号频率、掺杂Co^2 、Ti^4 含量、涂层厚度的变化进行了测试和分析,发现当表示含杂量的x=0.75,y=0.4时,铁氧体的吸波性能最佳,其匹配厚度为1.64mm,吸收衰减量最大可达37.5dB。     

凝胶法制备Ba铁氧体的微观形态及磁性能

用溶胶-凝胶技术制备六角晶系BaFe12O19铁氧体超微粉末,采用热分析技术和XRD技术分析了其形成规律,运用扫描探针显微镜分析其微观形态,并测定了常温磁性能。结果表明：BaFe2O4和BaFe12O19的转变温度分别为414．55℃、755．78℃;800℃处理后得到的BaFe12O19超微粉末呈三种不同的形态,分别为圆形、带孔洞的圆形和圆环形;平均粒径为450nm左右;其厚度小于其直径;1000℃处理后的样品完全是BaFe12O19结构,其ds小于粗晶BaFe12O19铁氧体,而Hc大于粗晶肪BaFe12O19铁氧体。     

油相和水相的比例对反相微乳液法制备钡铁氧体磁学性能的影响

通过反相微乳液法制备钡铁氧体(BaFe12O19),研究了反相微乳液法油水比例对BaFe12O19磁学性能的影响,分析了烧结温度对晶相以及晶体形貌的影响,得到了最佳的实验工艺参数,当油相和水相的体积比为6:1时,通过透射电镜观察发现:80℃热处理得到的样品的前驱体颗粒尺寸约40nm;在800℃烧成后得到片状、直径约50～80nm的钡铁氧体,并测得其饱和磁化强度为47.41emu/g,剩余磁化强度为29.01emu/g,矫顽力为2209Oe,磁滞回线面积为1120708;在900℃热处理还出现了新相BaO2.     

聚苯胺/铁氧体复合颗粒的合成与表征

采用原位复合法制备导电聚苯胺磁性复合颗粒,借助FTIR、XRD、UV-Vis、TEM和VSM等分析手段研究了复合粒子的形貌、结构及其光、电和磁性能.结果表明:BaFe8(Ti0.5Mn0.5)4O19以约12 nm的粒径分散在聚苯胺基体中,聚苯胺与铁氧体之间存在化学键合作用,一定程度上减小了铁氧体纳米粒子的团聚;PANI/BaFe8(Ti0.5Mn0.5)4O19复合颗粒同时具有导电性和磁性能,其导电性随聚苯胺含量的增加而增强,而比饱和磁化强度随之下降;当聚苯胺含量为54.91%时,复合颗粒电磁学性能为He=92 kA/m,σs=11.54 Am2/kg,σr=4.97 Am2/kg,σ=13.1 S/m.     

离子掺杂对W型钡铁氧体电磁特性的影响

研究了六角晶系W型铁氧体Ba(Zn1-x Cox)2Fe16O27中Co2+离子掺杂量对产物电磁参数的影响。采用溶胶—凝胶自蔓延燃烧法制备了不同Co2+离子掺杂量的铁氧体产物,利用微波网络矢量分析仪在X波段范围内选取8.2GHz、10.0GHz和12.4GHz三个典型频率对不同产物的动态电磁参数进行了测量和分析。研究表明:铁氧体在各频率下的介电损耗变化是由于随着Co2+离子含量的增加带来的电偶极子极化和界面极化造成的;铁氧体的磁损耗是由于Co2+离子含量的增加,W型铁氧体的磁矩从优方向由单轴过渡到平面,磁晶各向异性场的变化导致了其共振频率的变化,从而证明了调整Co2+离子的含量可以对铁氧体的工作频段加以控制。同时确定了在X波段,当x=0.6~0.8时,Ba(Znx Co2-x)2Fe16O27具有最佳的吸波性能。     

棒状纳米钡铁氧体的制备及镧掺杂对其性能的影响

为了研究制备工艺和掺杂对纳米钡铁氧体形貌及性能的影响规律,采用柠檬酸溶胶-凝胶法与燃烧相结合的方法制备出了BaFe12O19及掺镧钡铁氧体棒状纳米粒子.采用X射线衍射仪（XRD）,透射电镜（TEM）和磁强样品振荡计（VSM）对BaFe12O19及掺镧钡铁氧体的结构、形貌及磁性能进行了表征.通过对几个主要参数的摸索,得出制备棒状钡铁氧体的最佳工艺条件：pH值为4,煅烧温度为850℃,煅烧时间2h.该条件下制得的BaFe12O19样品分散均匀,呈棒状,直径约为50nm,长径比为6：1,矫顽力高达43460e;采用同样的方法,对钡铁氧体进行了稀土镧元素掺杂,所得掺镧钡铁氧体粒度在纳米范围,也呈现明显的棒状.另外,通过掺杂稀土元素镧使钡铁氧体的成相得到改善,对钡铁氧体的磁性能有一定程度的影响.     

Y型六角铁氧体Ba_2Co_(2-x)Zn_xFe_(12)O_(22)的软化学合成与表征

以金属硝酸盐为原料,乙二胺四乙酸(ED-TA)为络合剂,采用络合法制备了一系列Zn2+取代Co2Y型铁氧体。探讨了焙烧温度和取代离子Zn2+浓度对产物的结构和磁学性质的影响。采用XRD、FT∑IR、VSM和阻抗分析对样品的结晶行为、结构和磁学性质进行了表征。结果表明在1000℃相对较低的温度下可以获得单相的Y型六角铁氧体,Zn2+对Co2+取代使得晶胞参数增加,磁化强度和矫顽力发生变化。磁晶各向异性的降低导致了共振峰向低频方向的移动和磁导率实部的增加。     

低铁磁共振线宽BaFe12O19六角铁氧体的制备及其性能

本研究通过磁场成型技术制备高取向度、高剩磁比的BaFe12O19六角铁氧体;研究助烧剂对BaFe12O19六角铁氧体剩磁比、矫顽力、气孔率及铁磁共振线宽的影响;通过铁磁共振线宽测试,分析各向异性致宽、气孔致宽对铁磁共振线宽的贡献.测试结果表明,样品的最优剩磁比为0.87,铁磁共振线宽为220 Oe.分析结果表明,铁磁共振线宽主要来源于气孔致宽,且磁场成型技术和助烧剂都有利于降低材料的铁磁共振线宽.     

六角晶系钡铁氧体与锶铁氧体吸波性能的比较

采用柠檬酸盐溶胶一凝胶法制备了六角晶系钡铁氧体BaFe12O19与锶铁氧体SrFe12O19.采用XRD、AFM、TEM研究了产物的粒形、粒径与矿物组成.结果表明,铁氧体的平均粒径为50nm.采用网络分析仪分别测试了0.1～6GHz内铁氧体的介电常数、磁导率与12～18GHz内吸波涂层的微波损耗.结果表明,钡、锶铁氧体的介电常数虚部形态与损耗角正切形态基本相同,但钡铁氧体在较宽的频率范围内具有较多的损耗角正切峰值,钡铁氧体的吸波性能优于锶铁氧体.     

W型铁氧体BaCoZnRe0.1Fe15.9O27的制备及吸波性能研究

为研究稀土掺杂W型铁氧体材料的吸波性能,实验用溶胶-凝胶法制备了W型铁氧体BaCoZnRe0.1Fe15.9O27(Re=Ce、La、Nd),研究了Re3+掺杂对W型铁氧体性能的影响.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪等分析其物相组成、形貌、磁性能和微波吸收性能.结果表明:制得的Re3+掺杂W型铁氧体为六角片状结构,呈顺磁性;当样品BaCoZnFe16O27中掺杂Re3+离子后,样品的晶粒尺寸变小,ε’减小,ε″增加,磁性能增强;BaCoZnNd0.1Fe15.9O27样品的饱和磁化强度(M s)值最大,其tanδ在10.1 GHz处达到最大值0.58,吸波性能在2~13 GHz内最好.     

Bi4Ti3O12掺杂对(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7陶瓷结构与介电性能的影响

研究了Bi4Ti3O12掺杂对(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7(BZN)陶瓷烧结特性、相结构和介电性能的影响.采用传统的固相反应法制备样品,X射线衍射技术分析相结构,SEM观察表面形貌.结果表明,Bi4Ti3O12掺杂能有效地促进烧结,提高介电常数ε,降低介电损耗tgδ,优化介电频率温度系数αε.1000℃烧结8%(摩尔分数) Bi4Ti3O12掺杂的BZN陶瓷具有较好的介电性能ε=192,tgδ= 4.21×10-4,αε=-3.37×10-4/℃.     

等量La-Co掺杂对干压各向异性SrFe_(12)O_(19)结构和磁性能的影响

以Y30H-2预烧料作为基料,采用陶瓷法制备La-Co掺杂的干压各向异性Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0~0.10)锶铁氧体,研究La3+-Co2+共同替代对锶铁氧体结构和磁性能的影响。XRD射线衍射分析表明,La-Co掺杂并没有改变锶铁氧体结构,锶铁氧体主体仍为六角晶结构;SEM分析表明,La-Co掺杂能使晶粒粒度变细;磁性能测量显示,样品的Hcj随掺杂量的增加先增大后减小,当取代量x=0.06时,Hcj达到最大值。Br则随掺杂量的增加呈现不规则的变化。K值的变化表明,当x=0.04时,锶铁氧体的综合性能最佳。     

碳化硅表面钡铁氧体薄膜制备与吸波性能

采用柠檬酸盐溶胶-凝胶法在碳化硅表面形成钡铁氧体薄膜.XRD表明生成的铁氧体为六角磁铅型晶体BaFe12O19.测定了材料在0.1～6.0 GHz内的介电常数与磁导率.与单纯钡铁氧体比较,碳化硅表面沉积钡铁氧体薄层后复合相吸波频段宽化,吸波能力增强.     

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.     

Ir4+掺杂Co2Z平面六角软磁铁氧体的磁性能

采用普通陶瓷工艺制备了Ir4+掺杂的Co2Z型平面六角铁氧体,研究了少量Ir4+掺杂对Co2Z型铁氧体材料结构和磁性能的影响.结果表明,少量掺杂Ir4+的Co2Z型铁氧体仍具有单相的Z型平面六角结构,其磁导率实部μ′明显提高.随着烧结温度的提高,材料的磁导率实部μ′增大,但截止频率下降.在1275℃烧结的掺杂Ir4+铁氧体样品,其μ′达到16.5,截止频率仍＞1GHz,具有较好的高频性能.