M型铁氧体BaFeCoTiMnO微波吸收性能研究

采用共沉淀–熔盐法制备了M型铁氧体BaFe11.85-2xCoxTixMn0.15O19。运用TGA-DTA、XRD、SEM和矢量网络分析仪,对样品的晶化过程、相组成、显微形貌及微波吸收性能进行了表征。结果表明:Co2+、Ti4+固溶到铁氧体的晶格并取代Fe3+位,有助于提高铁氧体的电、磁损耗。当取代量x为1.2时,微波吸收最强,制得的样品的吸波频率在8.2～12.4 GHz范围内,tanδe、tanδμ的最大值分别为:9.0,6.8。

钡过量非化学计量M型铁氧体的合成与表征

采用并加共沉淀工艺在900℃热处理2h的条件下合成了单相钡过量非化学计量M型铁氧体Ba1+xCoTiFe10O19+x(x=0.00、0.05、0.10、0.15、0.20),并用XRD、SEM、TEM 和VSM表征了这种新的非化学计量M型铁氧体的结构和磁学特性.结果表明:当0<x≤0.05 时,矫顽力Hc和剩余磁化强度σr均随x增大而显著增大(△σr=5.36A·m2·kg-1。,△Hc=16.99 kA·m-1),但比饱和磁化强度σs基本不变;0.05<x≤0.20时,因为Fe3+离子被稀释导致σs、Hc和σr均随x增大而持续降低.同时证实钡过量并不会导致晶体对称性破坏,0<x≤0.10时a轴长明显增大而c轴长增量很小,0.1<x≤0.20时c轴长大幅度增大而a轴长几乎无变化. 此外,还发现钡过量可导致晶粒长大和晶形由平面型向单轴型转变.这些结果说明过量Ba2+ 离子分布于平行于a轴方向的大孔隙位置,不仅具有助熔剂作用,而且对磁畴壁产生了钉扎效应.

用铁砂研制M型铁氧体吸波材料

用铁砂代替Fe2O3采用传统陶瓷烧结工艺，研制出几种M型六角晶系复合铁氧体吸波材料。有的样品最大衰减达到40dB，10dB带宽在4GHz左右，面密度普遍较小，在8-18GHz频率范围内具有良好的微波吸收特性；实验还发现随着厚度的减小，吸收峰的位置逐渐向高频偏移。

Peakfit在M型铁氧体FT-IR谱分峰拟合及化学组成分析中的应用

采用二次化学共沉淀方法制备M型铁氧体BaFe_(12)O_(19)。采用X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对制备产物进行物相组成分析,采用Peakfit软件对制备产物的低频区FT-IR谱进行分峰拟合。XRD分析结果表明:800~1200℃范围内制备的产物为BaFe_(12)O_(19),未见其他晶态杂相。分峰拟合结果表明:800~400cm^(-1)范围内除BaFe_(12)O_(19)吸收峰,还存在Fe_(2)O_(3)和BaO吸收峰,说明中间产物BaO和Fe_(2)O_(3)未反应完全,以非晶态形式存在于BaFe_(12)O_(19)中;升高焙烧温度,BaO和Fe_(2)O_(3)会进一步反应生成BaFe_(12)O_(19),温度升至1200℃时反应仍未进行完全;Peakfit软件适用于铁氧体FT-IR谱分峰拟合及辅助铁氧体化学组成分析。

M型铁氧体BaNi_(x/2)Co_(x/2)Zr_xFe_(12-2x)O_19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1 100℃保温4 h,矫顽力H c仅7.4×103A/m,饱和磁化强度M s为28.6 A·m2/kg;BaFe10.4-Ni0.4Co0.4Zr0.8O19在1 100℃保温4 h后,矫顽力H c为4.62×104A/m,饱和磁化强度M s却有50.2 A·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。

M型钡铁氧体的制备及其在微波器件中的应用

M型钡铁氧体(BaFe_(12)O_(19),BaM)是一种优越的六角晶系永磁材料,具有高饱和磁化强度、高磁各向异性、高剩磁比等优点。这不仅对自偏置环行器的开发和制造具有重要的促进作用,而且使得未来微波天线的微型化进程以及新波段雷达的开发更容易实现。另外,M型钡铁氧体还是一种典型的双复介质磁性材料,具有良好的电磁损耗与共振吸收特性,利用这一点可以制作出性能优异的吸波材料,并应用于生活中的有害电磁波屏蔽和军用战机的隐身技术。因此,M型钡铁氧体材料的开发和利用无论是对未来的民生生活还是军用技术都有着深远的影响意义。文中主要针对近年来M型钡铁氧体的常用制备方法进行了讨论和综述,尤其是M型钡铁氧体单晶材料的制备。另外也系统介绍了M型钡铁氧体的晶体结构和其作为磁性元件在微波器件中的应用。

预烧工艺对以铁鳞为原料的M型锶铁氧体预烧料性能的影响

本文设计了一种在预烧过程中进行低温氧化,达到直接以铁鳞为原料生产的SrFe_(12)O_(19)预烧料生产工艺。结果表明:相较于传统的预烧料生产工艺,本文方法直接以铁鳞为原料,省去了预氧化过程,简化了生产工艺;无杂质预烧料的温度从1000℃降至900℃,最终温度的保温时间从3 h缩短至1.5 h;同样预烧温度下,预烧料的比磁化强度、矫顽力及最大磁能积都有提高,平均粒径大幅降低。

La^(3+)取代对M型锶铁氧体磁性能的影响

溶胶-凝胶法制备的Sr1-xLaxFe12O19样品,用XRD、VSM和TEM研究了La3+取代量对样品结构和磁性能的影响。实验发现,合适的La3+取代量能很明显提升样品的比饱和磁化强度和内禀矫顽力,在取代量x=0.15,于850℃空气中热处理时得到理想的磁性能σs=74.1Am2/kg,Hcj=498.4kA/m。

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BaCoZnFe16O27,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Br=455.2mT、Hcb=330kA/m、Hcj=350kA/m、（BH）max=41kJ/m^3。

稀土La^(3+)离子取代对M型锶铁氧体的结构和磁性的影响

采用陶瓷工艺,制备了Sr1-xLaxFe12O19M型锶铁氧体。系统地研究了稀土La3+取代Sr2+对M型六角铁氧体的结构和磁性的影响。La3+离子取代部分的Sr2+离子能明显改善M型铁氧体的内禀磁性。

M型锶铁氧体纳米纤维静电纺丝和磁性能

以聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpylrrolidone,PVP)和金属盐为原料,采用静电纺丝法制备了SrFe12O19/PVP复合纤维前驱体,前驱体经焙烧后得到M型锶铁氧体纳米纤维.通过FTIR、TG/DSC、XRD、SEM和VSM技术对复合纤维前驱体及所制备的M型锶铁氧体纳米纤维进行了表征.结果表明,复合纤维前驱体的直径与溶液中金属盐浓度有关,随盐浓度的升高纤维直径增大;经800℃焙烧2h后,得到纯相M型锶铁氧体纳米纤维,直径在100～150nm,组成纤维的平均晶粒大小约为49nm,且随焙烧温度的升高,晶粒长大;经1000℃焙烧2h后得到的锶铁氧体纤维的磁性能最佳,此时纤维平均直径约为100nm,晶粒尺寸约为61nm,室温下测得的饱和磁化强度为68.5A.m2/kg,矫顽力为503kA/m.

不同稀土元素掺杂M型钡铁氧体超微粉末的磁性研究

利用溶胶 凝胶自蔓延高温合成法制备了 4种稀土元素 (La、Nd、Sm、Gd)掺杂钡铁氧体超微粉末。就稀土元素的种类、稀土掺杂量、合成工艺条件对钡铁氧体磁学性能的影响进行了较系统的研究。

La、Co取代对M型锶铁氧体结构和磁性能的影响

采用陶瓷法制备了La、Co取代的M型锶铁氧体Sr1-xLaxFe12-xCoxO19（x=0．05～0．20）。用X射线衍射仪、振动样品磁强计和永磁材料测量仪对粉末样品的结构与磁学性能进行了观测。系统地研究了La、Co取代对M型锶铁氧体结构和磁性能的影响。实验结果表明，随着替代量x的增大，内禀矫顽力Hcj增大，而比饱和磁化强度δs和剩磁Br先增大后减小。La、Co部分取代能明显改善M型锶铁氧体的内禀磁性。

M型钡铁氧体的工艺优化与磁性能

利用溶胶-凝胶法和自蔓延法制备了M型钡铁氧体,并对实验过程中影响产物组成的因素进行了分析,包括煅烧温度和分散剂浓度.实验结果表明,煅烧温度对产物组成有较大影响,分散剂浓度对产物组成影响不大,但对粉末的晶粒尺寸和分布有很大影响.通过对M型钡铁氧体进行磁性能分析,得到制备M型钡铁氧体的最佳工艺条件:加入质量浓度为20,g/L的聚乙二醇,同时在850,℃下煅烧3,h,不再进行450,℃预烧.

M型钡铁氧体制备及吸波特性研究

为进一步研究M型铁氧体的吸波性能,以硝酸铁、硝酸钡为原料,采用溶胶凝胶自蔓延法,制备了M型钡铁氧体纳米粉.借助XRD、TG-DTA、SEM、矢量网络分析仪对铁氧体材料的晶体结构、凝胶热分解过程、表面形貌及微波吸收特性进行了研究,同时根据传输线原理,通过理论计算预测了材料的最佳匹配厚度.研究表明:所制得的铁氧体为晶相单一的M型钡铁氧体,频率在6～18GHz,预测最佳匹配厚度为0.35cm,最小反射损耗达-13.5dB,反射损耗小于-10dB的带宽为0.7GHz,说明M型钡铁氧体具有电磁波吸收效应.

并加共沉淀法合成钴钛取代M型钡铁氧体中的协同共沉淀效应和配位效应

采用金属腐蚀状态图(E pH图)、热力学计算和并加共沉淀实验研究了化学共沉淀过程中pH值对合成钴钛取代M型钡铁氧体BaCoTiFe10O19共沉淀反应的影响。结果发现,E pH图法和热力学计算方法得到的Fe3+、Ti4+、Co2+和Ba2+离子理想完全共沉淀的最小pH值分别为9和7.9,而并加共沉淀实验表明在900℃煅烧共沉淀物2h的条件下形成单相BaCoTiFe10O19需要的实际最小pH值为8.5。这3种不同结果的产生原因可用并加共沉淀法合成钴钛取代M型钡铁氧体的共沉淀反应中同时存在阳离子的协同共沉淀效应和阴离子的配位效应解释。

M型钡铁氧体纳米粉体的溶胶?凝胶制备与结晶特性

以化学计量比的硝酸钡、硝酸铁和柠檬酸为原料采用溶胶-凝胶工艺制备M型钡铁氧体纳米粉体,通过XRD、TEM等测试手段表征粉体的结晶特性及微观结构,并研究反应机理以及烧结温度、保温时间对晶粒尺寸的影响,结果表明:粉体的平均晶粒尺寸为40-70 nm,烧结温度显著影响结晶过程、晶粒尺寸及其分布;烧结温度为800℃,保温时间为0.5 h的条件下形成的粉体颗粒呈棒状,棒的长度约为150-200 nm,直径约为30-50 nm。

化学共沉淀法制备M型钡铁氧体研究

将均匀设计方法应用于化学共沉淀法制备M型钡铁氧体.经XRD、SEM等技术并结合均匀实验结果,研究合成因素Fe/Ba摩尔比、滴定时间、滴定温度、溶液pH值、晶化时间、晶化温度、预烧温度、预烧时间、煅烧温度、煅烧时间对所合成的M型钡铁氧体的影响.利用多元线性回归分析对均匀实验数据进行处理,分别得到了各影响因素与合成物相对结晶度、杂质相含量及颗粒径厚比间的函数关系,由此揭示了对各实验指标产生影响的因素及其影响主次顺序,确定了各实验指标的因素最优水平取值,为制备优良性能BaFe12O19提供了基础.

M型钡铁氧体/氧化石墨烯复合吸波材料的磁性能与吸波性能（英文）

为了提高M型钡铁氧体吸波材料的吸波性能,通过溶胶-凝胶和自蔓延高温合成法制备了不同氧化石墨烯含量的M型钡铁氧体/氧化石墨烯复合吸波材料.借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜、物理性能测试仪和矢量网络分析仪对M型钡铁氧体/氧化石墨烯复合吸波材料的晶体结构、表面形貌、磁性能和吸波性能分别进行了研究.研究表明：M型钡铁氧体/氧化石墨烯复合吸波材料的吸收频段不仅比M型钡铁氧体材料宽,而且吸收强度比M型钡铁氧体大,其中掺杂氧化石墨烯含量为3%的样品,在10~18 GHz的频率上,反射率最小.因此,加入氧化石墨烯有效地改善了M型钡铁氧体的吸波性能.

稀土及过渡金属替代M型钡铁氧体的磁性能

为系统研究稀土离子替代钡离子对M型钡铁氧体结构及磁性能的影响,用溶胶-凝胶法合成了稀土离子替代的Ba1-xRexFe12O19(x=0.05,Re=La3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Gd3+、Dy3+、Yb3+)。结果发现,样品的饱和磁化强度Ms基本上随离子半径减小而减小,而矫顽力Hc则与稀土离子轨道量子数变化趋势相同。在此基础上,为进一步改善样品磁性能,采用相同制备方法合成了Re3+Zn2+及Re3+Zn2+Mn2+复合替代M型钡铁氧体Ba1-xRexFe12-xZnxO19和Ba1-xRexFe12-xMn0.5xZn0.5xO19,研究了过渡金属离子锌离子Zn2+及Mn2+替代Fe3+对磁性能的影响,同时根据磁性能的比较,讨论了替代离子Zn2+及Mn2+的优先占位情况。