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。     

Cu2+掺杂调控NiZn铁氧体的P波段吸波性能

目的 研究离子掺杂对NiZn铁氧体电磁特性的影响,提高NiZn铁氧体的P波段吸波性能。方法 以NiO、ZnO、Fe2O3、CuO等为原料,采用高温固相反应法,通过球磨、预烧、造粒以及烧结等工艺,制备Cu²⁺掺杂的Ni0.22Zn0.66CuxMn0.04Co0.08–xFe2O4(x=0.04、0.05、0.06、0.07)铁氧体样品。通过XRD、VSM和SEM分别表征样品的晶格特征、磁学特性和微观形貌,利用阻抗分析仪对样品的电磁特性进行测量。结果 Cu²⁺掺杂量的增加引起NiZn铁氧体的A-B超交换作用减弱和磁晶各向异性降低,样品的Ms、Hc和Mr都呈现出减小的趋势。样品的复磁导率与其磁特性关系密切,随着Cu²⁺的增加,实部μ?减小,而虚部μ?增大。此外,Cu²⁺掺杂量的增加对Fe²⁺与Fe³⁺之间的电子迁移率产生影响,使得复介电常数实部ε?增大,而ε?增大的主要原因是Cu²⁺掺杂量的增加导致铁氧体内部产生了晶格缺陷。Cu²⁺的掺杂量对样品的P波段吸波性能影响显著,随着Cu²⁺掺杂量的增加,NiZn铁氧体的阻抗匹配特性明显改善,电磁衰减能力显著提高,这进一步降低了样品的最佳吸波匹配厚度。掺杂量x=0.07的NiZn铁氧体样品,在厚度为6.6 mm时,实现了有效吸波带宽完全覆盖P波段。结论 通过调节Cu²⁺的掺杂量可以调控NiZn铁氧体的P波段吸波性能,增加Cu²⁺掺杂量对于降低样品的P波段吸波匹配厚度有积极作用。     

纳米NiZn铁氧体的制备及表征

应用化学共沉淀法制备了NiZn铁氧体的前驱体粉末.对前驱体在1 240℃热处理后,得到尖晶石型NiZn铁氧体样品.用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征,结果表明:样品的晶体形貌为准六角形,粒径DSEM=3.5μm,而DXXRD=80nm,即DSEM=44DXRD,这是NiZn铁氧体制备领域一个新颖的结果.     

Cr离子掺杂对NiZn铁氧体结构、电学及磁学性能的影响（英文）

通过常规的固相烧结法成功制备Ni_0.5Zn_0.5Fe_2-xCr_xO₄(0≤x≤0.5)铁氧体,并研究Cr离子掺杂对铁氧体结构、电学及磁学性能的影响。粉末X射线衍射结果表明,所有制备的样品没有杂相,均生成结晶良好的纯尖晶石结构。随着Cr离子掺杂量增加,样品的晶格常数和微晶尺寸逐渐减少。磁性测量结果表明,饱和磁化强度随Cr离子掺杂而大幅度减少,从未掺杂时的73.5 A·m²/kg减少到掺杂比分为0.5时的46.3 A·m²/kg。室温电阻率随着Cr离子的掺杂增加至少4个数量级,在掺杂比分为0.5的样品中达到1.1×10⁸Ω·cm。所有尖晶石样品的介电常数随着频率的增加单调减小,表现出正常的介电色散行为。介电常数随Cr离子掺杂量的变化趋势与电阻率随Cr离子掺杂量的变化趋势相反,掺杂导致Fe²⁺/Fe³⁺电偶极子数量减少,表明铁氧体中极化机制和导电机制存在着内在的关联。     

石墨烯/NiZn铁氧体软磁复合材料的制备及吸波性能的研究

采用静电纺丝法制备不同成分的NiZn铁氧体纳米纤维,然后采用超声法将其与还原氧化石墨烯(RGO)溶液合成得到石墨烯/Ni_xZn_((1-x))Fe_2O_4(x=0,0.3,0.5)软磁复合材料,并使用XRD、SEM和VNA(矢量网络分析仪)等设备对其吸波性能进行表征。实验结果表明:x=0.5时,石墨烯/Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料在6.28GHz频率下的反射损耗(RL)可达极值-41.51dB,与其相对应的试样厚度仅为4.0mm,且低于-10dB的频宽可达2.53GHz。由于RL值低于-10dB表示超过90%的入射电磁波可以被吸收,故石墨烯/Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料具有较好的吸波性能。     

MnO_2掺杂Ni-Zn铁氧体的微观结构及磁性能

为了改善Ni-Zn铁氧体材料的功率损耗特性,基于固相反应烧结法研究MnO2掺杂对Ni-Zn铁氧体综合性能的影响。研究发现,在0～2.0%（质量分数）掺杂范围内,MnO2不会影响铁氧体的单相结构。而Ni-Zn铁氧体的平均晶粒尺寸、烧结密度以及磁导率都随着MnO2掺杂量的增加而逐渐下降,同时,铁氧体的电阻率持续上升。饱和磁化强度（单位质量产生的磁矩）先随着0.4%MnO2的掺入略有上升,而后随着MnO2掺杂量的增加持续下降,这主要是受金属离子占位及超交换作用力变化的影响。当测试频率低于1MHz时,铁氧体的功耗（Pcv）随着MnO2掺杂量的增加持续上升,而当测试频率超过1MHz后,涡流损耗在总损耗中逐渐占主导地位,电阻率越高的样品越有利于获得低功耗,但这一规律对于2.0%MnO2掺杂的样品不适用。总体而言,当频率低于1MHz时,不掺杂MnO2的Ni-Zn铁氧样品能够获得更低的功耗;而当频率超过1MHz后,掺杂1.6%MnO2的Ni-Zn铁氧体能够获得最低的功耗。     

钴掺杂锶铁氧体的磁光克尔效应研究

采用陶瓷法制备了钴掺杂的六角锶铁氧体SrFe12-xCoxO19(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20),重点研究了钴掺杂对材料磁光克尔效应的影响。结果表明,对纯相六角锶铁氧体,未掺杂的样品呈现出高矫顽力,比饱和磁化强度随着取代量的增加而减小。研究发现,掺钴量x=0.20的六角锶铁氧体样品呈现较为明显的磁光克尔效应。     

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。     

B2O3掺杂钇铁氧体的低温烧结及磁性能研究

用传统陶瓷工艺制备了B2O3掺杂的Y1.05Bi0.75Ca1.2Fe4.4V0.6O12铁氧体,并对其低温烧结特性进行了研究.结果表明:掺杂适量的B2O3能够明显降低铁氧体的烧结温度且对磁性能影响显著.当B2O3掺杂量为0.025wt%、烧结温度为1040℃时,可获得晶粒大小均匀、结构致密的铁氧体,其饱和磁感应强度为4.82×10-2T.     

高导NiZn铁氧体的微波烧结及其性能

采用微波烧结技术,在900～1000℃的低烧结温度下制备具有(Ni0.20Zn0.60Cu0.20)Fe1.98O4的NiZn铁氧体,并研究微波烧结对其显微组织及其性能的影响。研究表明:与传统烧结相比,微波烧结的烧结时间更短、烧结效率更高,其样品具有较高的烧结密度、粗大的晶粒和均匀的晶粒分布。通过使用微波烧结,可在980℃的低烧结温度下获得磁导率高达2000,而比损耗系数(tanδ/μi)仅为8.7×10-6(100kHz)的铁氧体。     

SiO2凝胶体系中M型锶铁氧体的制备及其磁性能

利用溶胶-凝胶法在SiO2凝胶体系中制备了纳米级的锶铁氧体磁性微粒，该磁性微粒组成为3O％SrFe12O19和70％SiO2(质量百分含量)。对该微粒进行了XRD分析，利用VSM对样品进行了磁性能研究。研究表明，相对于共沉淀法制备的纯锶铁氧体微粒，在SiO2凝胶体系中制备的SrM微粒仍保持为六方磁铅石型结构，但是粒径明显降低，850℃结样品的粒径约为31nm；且内禀矫顽力Hc有了显著的提高，850℃烧结样品的内禀矫顽力达到518．4kA／m，而比饱和磁化强度则有所下降。并对其磁性能变化的原因进行了分析。     

Effect of chromium substitution on structural,electrical and magnetic properties of NiZn ferrites

Ni_0.5Zn_0.5Fe_2−xCr_xO₄ (0≤x≤0.5) ferrites were successfully prepared by conventional solid state reaction method to investigate the effect of chromium substitution on the structural, electrical and magnetic properties. X-ray powder diffraction results demonstrate that all the prepared samples are well crystallized single-phase spinel structures without secondary phase. As chromium concentration increases, the lattice parameter and crystallite size gradually decrease. The magnetic measurement indicates that saturation magnetization is substantially suppressed by Cr³⁺ doping, changing from 73.5 A·m²/kg at x=0 to 46.3 A·m²/kg at x=0.5. While the room-temperature electrical resistivity is more than four orders of magnitude enhanced by Cr³⁺ substitution, reaching up to 1.1×10⁸ Ω·cm at x=0.5. The dielectric constant monotonously decreases with rising frequency for these ferrites, showing a normal dielectric dispersion behavior. The compositional dependence of dielectric constant is inverse with that of electrical resistivity, which originates from the reduced Fe²⁺/Fe³⁺ electric dipole number by doping, indicating inherent correlation between polarization and conduction mechanism in ferrite.     

Microstructure and magnetic properties of NiZn ferrite thin films prepared by sol-gel method

Ti^4＋ substitution for Fe^3＋ in Ni0.5Zn0.5Fe2O4 （NZF） ferrite thin films were realized by sol-gel method and annealing at 600℃for 30 min in the air. Crystal structure and lattice constant determination was performed by X-ray diffractometer （XRD）. Surface microstructure was observed by scanning electron microscope （SEM） and atomic force microscope （AFM）, and the magnetic properties were measured by vibrating sample magnetometer （VSM）. XRD analyses of the samples show that Ni0.5＋xZn0.5TixFe2-2xO4 （NZTF） films with x varing from 0 to 0.15 in steps of 0.05 are composed of single phase with spinel structure. And the lattice parameter, particle size and the diffraction intensity of the films increase with substitution of Ti as the result of the larger radius ions entering the lattice. SEM and AFM show homogeneous grain size of each sample, but there is a few differences in grain size with different Ti-substitution contents. As the nonmagnetic Ti^4＋ substitutes Fe^3＋, both the saturation magnetization and coercivity decrease.     

稀土掺杂镍基铁氧体的制备和性能

在同等条件下,通过溶胶-凝胶法,制备了四种稀土离子掺杂的镍基复合铁氧体NiAyFe2-yO4(A为Ce,Nd,La或Y,y=0.1)。对粉末的结构和磁性能进行表征,结果表明:四种离子掺杂后,均能形成在室温条件下具有超顺磁性的镍基铁氧体粉末,Y3+掺杂可以形成纯净的镍基铁氧体。对粉末的电磁性能进行表征,结果表明:掺杂后,铁氧体的复介电常数实部ε’和虚部ε″在2～18 GHz增大,尤以La3+掺杂的效果最为明显;与未掺杂的样品相比,四种离子掺杂的样品复磁导率实部μ’和虚部μ″均减小,在2～18 GHz,四种样品的复磁导率实部μ’先急剧减小,后逐渐增大;掺杂离子的半径和掺杂量对电磁参数的改变起主要作用。     

无机酸掺杂聚邻甲苯胺涂料的制备及性能

采用化学氧化聚合法,以邻甲基苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,HCl、HClO_4、H_2SO_4为掺杂剂合成了掺杂态聚邻甲基苯胺。通过紫外、红外光谱对聚邻甲基苯胺的结构进行表征。对于涂覆含有本征态聚邻甲基苯胺(POTEB)或掺杂聚邻甲基苯胺/环氧树脂(EP)复合涂料的冷轧钢片涂层试样,测定了其物理性能和在3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液中的电化学行为。结果表明,硫酸掺杂聚邻甲基苯胺(POT-H_2SO_4)涂层的耐蚀性优于其他涂层的,POT-H_2SO_4涂层的腐蚀电流最低(2.108×10~(-7)mA/cm~2),腐蚀电位最高(-0.596V),电化学阻抗幅值达到4×105Ω·cm2。     

硅油基镝铁氧体磁流体研制及表征

用化学共沉淀法制备了硅油基镝铁氧体磁流体。用TEM观测了磁粒子形貌及粒径大小;用VSM测定磁流体饱和磁化强度并绘制磁滞回线,证实了磁流体具有良好的超顺磁性;用XRD分析了镝铁氧体磁粒子为反尖晶石结构。实验表明：制备工艺条件一定,以平均粒径为13.6 nm的镝铁氧体磁粒子做基体材料,制备的硅油基磁流体具有较强的稳定性和饱和磁化强度,实验测得透光率、饱和磁化强度分别达3.4%、1328.4 Gs。     

一步合成法制备Al~(3+)掺杂Ni-Zn铁氧体的烧结制度研究

以分析纯Fe_2O_3、NiO、ZnO、Al_2O_3为原料,并适量配以烧结助剂,掺杂试剂、粘接剂和分散剂,磨细过筛后干压成陶瓷素坯,并一次烧结合成Ni-Zn铁氧体.研究了不同浓度Al3+掺杂Ni-Zn铁氧体的合成与烧结制度.发现Al~(3+)掺杂Ni-Zn铁氧体的合成和烧结具有很强的组成依赖性:随着掺杂Al3+浓度升高,铁氧体形成和烧结的温度升高;含锌铁氧体在相同掺杂Al~(3+)浓度下比纯镍铁氧体更容易烧结,且在更高温度下后者易形成新的非尖晶石相结构.随Al~(3+)掺杂浓度不同,Al~(3+)掺杂Ni-Zn铁氧体在1150～1550 ℃范围内可分别实现一次合成和烧结.