高矫顽力M型铁氧体磁粉的制备及其性能研究

发布时间：2017-06-21 11:14

  本文关键词：高矫顽力M型铁氧体磁粉的制备及其性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：M型铁氧体具有高的矫顽力、高的饱和磁化强度、高的磁性各向异性常数、高的居里温度和高的稳定性被广泛应用于制备永磁材料、磁记录介质和微波吸收材料,本文从离子替代和制备工艺等方面对M型永磁铁氧体磁粉的结构、形貌和磁性进行了系统的研究。主要包括以下几个方面:1.系统的研究了氧化铁种类、氧化铁含量、预烧温度对Al~(3+)掺杂的锶铁氧体微结构及磁性能的影响。用两种颗粒尺寸不同的氧化铁作原料,都可制得纯净的锶铁氧体;用颗粒尺寸较小的氧化铁制得的磁粉颗粒尺寸较小,矫顽力较大;在同一预烧温度下,铁含量从5.6增加到5.9,样品的矫顽力和磁化强度也随之增加;在铁含量相同的情况下,磁性样品的矫顽力随预烧温度的升高先增大后减小,磁化强度变化幅度不大。2.改变Al~(3+)的掺杂量,研究Al~(3+)的含量及预烧温度对样品微结构及磁性能的影响。在同一预烧温度下,样品的矫顽力随Al~(3+)含量的增加而增大,磁化强度则减小;由于Al~(3+)的离子半径小于Fe3+的离子半径,导致了随着Al~(3+)掺杂量的增大,样品的晶格常数、晶格体积、晶格密度都减小;Al~(3+)含量相同时,样品的矫顽力随预烧温度的升高先增大后减小,磁化强度则变化甚微。3.测量了预烧温度为1200℃,Al~(3+)掺杂量分别为0.0、0.8、1.4、2.0样品的穆斯堡尔谱,分析了原子占位。当x2.0时,Al~(3+)主要替代2a、4f1晶位上的Fe3+;当x=2.0时,Al~(3+)主要替代12k位上的Fe3+,而2b晶位上的Fe3+几乎不被替代;通过线性拟合,用趋近饱和定律求出样品的磁晶各向异性常数,结果发现随着Al~(3+)掺杂量的增大,样品的磁晶各向异性常数和饱和磁化强度都降低,但是饱和磁化强度降低的速率大于磁晶各向异性常数的降低的速率,从而导致了矫顽力的增大。4.比较了不同助熔剂对磁粉样品微结构和磁性能的影响。Al~(3+)掺杂量和预烧温度相同时,用助熔剂A在1160℃以上均可制备单一的M相,而用助熔剂B时,杂相Fe2O3不会随着预烧温度和Al~(3+)掺杂量的变化而消失;Al~(3+)掺杂量相同,随着预烧温度的升高用助熔剂A制得的铁氧体磁粉矫顽力先增大后减小,而用助熔剂B制得的铁氧体磁粉的矫顽力在1050℃-1200℃一直降低;在相同的预烧温度下,两者的矫顽力随Al~(3+)掺杂量的增大而增大,饱和磁化强度降低。在相同的掺杂量和预烧温度下,助熔剂A制得的铁氧体磁粉的矫顽力高于助熔剂B所制得的铁氧体磁粉。5.制备了Al~(3+)掺杂的钡铁氧体,系统的研究了Al~(3+)掺杂量、预烧温度对磁粉样品微结构及磁性能的影响。在1180℃以上的预烧温度可制得单一钡铁氧体相,样品颗粒呈六角片状结构,颗粒尺寸较大。随着预烧温度的升高,样品颗粒尺寸变大,厚度变厚,径厚比减小;当Al~(3+)掺杂量相同时,样品矫顽力随着预烧温度的升高而降低,磁化强度变化不大;当预烧温度相同时,磁性样品的矫顽力随着Al~(3+)掺杂量的增大而增大,磁化强度降低。本文中σ16为所加磁场为16000 Oe时,磁粉样品磁化强度的大小。
【关键词】：Al~(3+)掺杂 高矫顽力 助熔剂 锶铁氧体 钡铁氧体
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM277
【目录】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 永磁材料的发展状况9-10
• 1.2 永磁铁氧体材料的基础知识10-17
• 1.2.1 化学组成和晶体结构10-15
• 1.2.2 永磁铁氧体的磁特性15-17
• 1.3 M型六角铁氧体的离子替换17-19
• 1.4 本课题研究的意义和内容19-20
• 1.4.1 本课题研究的意义19
• 1.4.2 本课题的研究内容19-20
• 第二章M型六角铁氧体的制备方法及表征技术20-30
• 2.1 M型六角铁氧体的制备方法20-22
• 2.2 熔盐法制备M型铁氧体的工艺过程22-25
• 2.3 表征技术25-30
• 第三章 氧化铁的种类及其含量对Al掺杂的SrAl_xFe_(2n-x)O_(19)磁粉性能的影响30-40
• 3.1 样品的制备30
• 3.2 氧化铁种类对SrAl_xFe_(2n-x)O_(19)铁氧体磁粉微结构及其性能的影响30-33
• 3.3 铁含量对SrAl_xFe_(2n-x)O_(19)铁氧体磁粉微结构及其性能的影响33-38
• 3.3.1 样品的制备33
• 3.3.2 结果分析33-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第四章 Al掺杂的高矫顽力SrAl_xFe_(2n-x)O_(19)磁粉的研究40-53
• 4.1 样品制备40
• 4.2 Al含量对SrAl_xFe_(2n-x)O_(19)铁氧体磁粉的微结构及其性能的影响40-46
• 4.3 M?ssbauer测试结果分析46-49
• 4.4 SQUID测试结果分析49-51
• 4.5 小结51-53
• 第五章 助熔剂的种类对Al掺杂的SrAl_xFe_(2n-x)O_(19)磁粉的 研究53-65
• 5.1 用助熔剂B时，，研究Al替代量及预烧温度对SrAl_xFe_(2n-x)O_(19)铁氧体磁粉微结构及磁性能的影响。53-60
• 5.1.1 样品制备53
• 5.1.2 测试结果分析53-60
• 5.2 不同助熔剂对Al替代SrAl_xFe_(2n-x)O_(19)铁氧体磁粉的影响60-64
• 5.3 小结64-65
• 结论与展望65-67
• 参考文献67-69
• 附录69-74
• 硕士期间发表的论文74-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘先松,钟伟,顾本喜,都有为;稀土La~(3+)离子取代对M型锶铁氧体的结构和磁性的影响[J];稀有金属材料与工程;2002年05期

2 范薇;磁铅石型六角铁氧体纳米磁粉的制备[J];矿冶;1998年03期

3 张密林,赵华,李茹民;M－型超微铁氧体粉末合成方法的进展[J];功能材料;1996年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李富瑞;高性能M型铁氧体磁粉的制备及性能研究[D];兰州大学;2010年

  本文关键词：高矫顽力M型铁氧体磁粉的制备及其性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：468503