制备条件对NiZn铁氧体纳米晶材料磁性能的影响

利用溶胶-凝胶法制备尖晶石结构的Ni1-xZnxFe2O4铁氧体纳米粉体材料,同时系统研究Ni/Zn比、溶液pH值以及煅烧温度对制备的Ni1-xZnxFe2O4铁氧体纳米材料微结构及磁性能影响。结果表明,随着Ni含量的增加,生成物中未反应的氧化铁不断增多。当x=0.3时,NiZn铁氧体的饱和磁化强度(Ms)最大。但随着温度的增加,氧化铁的含量减少,NiZn铁氧体的生成量增加。同时发现溶液pH值对Ni0.7Zn0.3Fe2O4铁氧体微结构及性能影响较大,当溶液的pH=5时,Ni0.7Zn0.3Fe2O4纳米材料的Ms最大。实验得到了NiZn铁氧体的最佳制备条件:Ni/Zn比为0.7/0.3,溶液pH值为5,最佳烧结温度为900℃。     

溶胶-凝胶法制备纳米钡铁氧体磁性能

以柠檬酸为络合剂络合硝酸盐中的Fe3+和Ba2+离子,在铁钡摩尔比分别为10～13条件下利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备了M型纳米钡铁氧体粉末样品,利用X射线衍射及场发射扫描电子显微镜对所制钡铁氧体样品的结构与形貌进行表征。结果显示:钡铁氧体的物相组成与铁钡摩尔比关系密切。当Fe/Ba=12时,在800℃煅烧180min条件下制备的钡铁氧体样品的磁性能得到优化,磁学参数如下:饱和磁化强度Ms(2T)=61.555(A·m2)·kg-1、剩余磁化强度Mr=32.216(A·m2)·kg-1和高的矫顽力Hc=5822.2×79.6A/m。同时利用Kelly-Hankel(δM)曲线揭示出钡铁氧体纳米颗粒之间的相互作用。     

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。     

Cu及Mn掺杂NiZn铁氧体的合成及磁性能研究

利用溶胶-凝胶法制备尖晶石结构的Ni0.7-yZn0.3CuyFe2O4(y=0,0.1,0.2及0.3)。经微结构以及磁性能的研究发现,铜掺杂使样品在700℃时就形成了完全的尖晶石相,并且当铜掺入量为y=0.1时,样品的晶粒最大,最大值Ms达到66.7(A·m2)/kg。在此基础上,研究Mn掺杂对制备的样品(Ni0.6Zn0.3Cu0.1)1-xMnxFe2O4(x=0,0.01,0.02,0.03)的磁性能以及微观结构的影响。结果发现,铁氧体粉体的Ms随着Mn的增加基本保持不变;而环状样品的Bs,Br和Hc与锰含量以及烧结温度有着明显的变化关系,Bs和Br随着锰含量的增大先减小后增大,最小值分别达到Bs=305mT,Br=242mT。而矫顽力随锰含量的增大而增大。另外,Br与Bs都随着烧结温度的增大而增加,Hc减小。当烧结温度达到1050℃时,Hc,Bs和Br都趋于一个恒定的值。