Co_(2)Z型六角铁氧体的制备及表征开放性实验设计

开放性实验设计是培养学生的综合能力和创新意识的重要手段。本文以Co_(2)Z型六角铁氧体制备及表征的开放实验为例,从文献调研、实验方案的拟定、实验室动手操作、实验现象观察、结果分析及思考等方面,培养学生的基本实验操作能力,提升综合运用所学知识及技能,解决问题的能力,为今后从事与材料相关科学研究、技术开发和工艺设计等方面的工作奠定坚实基础。

多铁性Z型六角铁氧体的制备及微波电磁特性

多铁性六角铁氧体材料中共存的铁电有序和磁有序以及电、磁损耗协同机制为新型电磁波吸收材料的设计提供思路。采用溶胶凝胶法成功制备Co位Zn元素掺杂的Z型六角铁氧体Sr_(3)Co_(2-x)Zn_(x)Fe_(24)O_(41)(x=0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0)材料体系。结果表明,所制备的样品呈不规则片状结构,平均颗粒尺寸为几微米左右。x=0.8样品在频率为11.04 GHz,厚度为7.5 mm时最小反射损耗达到-42.4 dB。样品x=1.6在频率为7.84 GHz,厚度为4.0 mm时,其最小反射损耗和有效吸收带宽分别为-23.2 dB和2.32 GHz(6.00~8.32 GHz),且该样品在12.4 GHz,厚度为6.5 mm时,最小反射损耗值为-38.0 dB,其吸波特性主要源于磁损耗和介电损耗的协同损耗作用。单相的Zn掺杂Z型六角铁氧体材料在强吸收高性能吸波剂领域具有潜在的研究价值。

不同Z角标准对正畸矫治难度指数分布情况的影响

目的:应用Tweed-Merrifield分析法,观察不同Z角标准对正畸矫治难度指数分布情况的影响。方法:对156例安氏II类错进行Tweed-Merrifield鉴别诊断分析,所有病例进行两次难度指数计算,第一次完全按Tweed-Merrifield标准进行计算,为Tweed-Merrifield标准组,第二次将其中的Z角标准值按傅民魁标准计算,为傅民魁标准组。比较两组在治疗难度指数分布上的差异。结果:Tweed-Merrifield标准组中,治疗难度指数轻度22例(14.10%);中度72例(46.16%);重度62例(39.74%)。傅民魁标准组中,治疗难度指数轻度33例(21.15%);中度81例(51.92%),而重度42例(26.92%)。x2检验提示二者有显著的统计学差异(P<0.05)。Tweed-Merrifield标准下,样本的Z角难度指数均值为19.01±11.49;傅民魁标准下,样本Z角难度指数均值为11.71±12.63,二者有显著的统计学差异(P<0.01)。按两种不同标准值计算得出的Z角治疗难度指数均随治疗难度的增加而增加。结论:由于人种的差异,头影测量指标的正常值范围不同,得出的治疗难度也会不同,治疗追求的目标也不完全一致。在应用Tweed-Merrifield鉴别诊断系统进行诊断分析时,总难度指数分值应与各观察单因素相结合,从而客观、准确地反映患者的颅面和牙列特征。

掺杂对平面六角Z型铁氧体晶相组成及磁性能的影响

着重探讨不同种类及含量的烧结助剂在烧结过程中对Ba1.5Sr1.5Co2Fe24O41相结构的影响,当Bi2O3的添加量(质量分数)为0.5%时,它具有促进烧结和提高磁导率的作用,且主晶相为Z相。随着添加量的增加,Z相逐渐减少,M和Y相成为主晶相。若添加LiF,则使Z相更难于形成。而磁导率的变化则取决于主晶相结构。

Sr^(2+)取代对Z型六角铁氧体性能的影响

采用固相反应法制备Z型六角铁氧体(Ba1-xSrx)3Co2Fe24O41材料。研究了Sr2+取代对Z型六角铁氧体显微结构和电磁性能的影响。结果表明,Sr2+取代量x≤0.5时,随着取代量的增加,平均晶粒尺寸和烧结密度增加,1200℃烧结时,材料的起始磁导率从x=0的4.8增加到x=0.5的16.5,同时矫顽力减小;进一步增加取代量时,材料的起始磁导率下降,并且其矫顽力增大。x=0.5时,材料具备高的磁导率(1250℃烧结时为17)、较高的截止频率fr和磁品质因数Q,以及较低的矫顽力Hc。

超高频用Z型六角铁氧体的应用及研究现状

综述了近年来超高频用Z型六角铁氧体材料的研究现状,着重讨论了Z型六角铁氧体的低温烧结及其应用。采用固相反应法制备的低温烧结Z型六角铁氧材料的磁导率较低（2~4）,而溶胶-凝胶法制备的材料的磁导率一般在5~8,但存在成本高、污染环境等问题。并从应用的角度对Z型六角铁氧体电磁性能的改善途径进行了总结。

掺杂SiO_2的低温烧结Ba_3(Co_(0.4)Zn_(0.6))_2Fe_(24)O_(41) Z型六角铁氧体材料

为了改善低温烧结Z型六角铁氧体Ba3(Co0.4Zn0.6)2Fe24O41材料的电磁性能,向体系中引入了SiO2,研究了掺杂SiO2对此材料在低温烧结时的显微结构和高频电磁性能的影响。发现SiO2的加入减小了晶粒的尺寸,使得其起始磁导率降低,但与此同时,SiO2的引入能够降低该体系在高频时的介电常数并提高其品质因数。

准微波频段应用的Co_2Z型平面六角铁氧体材料

以2GHz频率下材料磁导率的实部、虚部均大于10为研究目标,对Co2Z型平面六角铁氧体材料,以磁导率理论计算表示式为基础,分析了饱和磁化强度Ms、面内各向异性场Hφ、面外各向异性场Hθ以及阻尼系数α对材料磁谱的影响。根据理论分析的结果,对Co2Z型平面六角铁氧体材料,从配方、掺杂及工艺参数优化等方面进行实验研究,得到了一组满足2GHz频率下μ′、μ″>10的配方、掺杂及工艺条件。理论分析和实验结果表明,我们可以在一定范围内调整材料磁导率、共振频率及共振峰值的宽度,从而使研制的材料适用于更宽的频率范围。

添加Bi_2O_3的Bi(Co)、Zn取代Z型六角铁氧体低温烧结研究

采用固相反应法制备了添加Bi2O3的Bi(Co)、Zn取代Z型六角铁氧体材料。样品通过XRD、SEM进行表征,并用阻抗分析仪研究了材料的电磁性能。实验表明,少量的Bi取代不会影响Z相形成,但可以明显降低成相温度;另外Zn取代可以提高起始磁导率。最佳实验组分为Ba3-xBixCo2+x-y Zny Fe24-xO41(x=0.15,y=0.8),该组份加入2wt%的Bi2O3作助烧剂、900℃烧结,可获得起始磁导率为4.2的低温烧结材料。

BST掺杂对M/Z型六角铁氧体复磁导率(1MHz^1GHz)的影响

摘 要: 采用陶瓷工艺制备 Co2Z ( Ba3 ( Co0.4Zn0.6)2Fe23.4O41)和BaM(BaFi1.4Co1.4Fe9.2O19)六角铁氧体,二次球磨时掺杂少量 BST(BaSrTiO3 )铁电材料,对比研究了 BST 掺杂对 Z 型和 M 型铁氧体在1MHz~ 1GHz 频率范围内相对复磁导率(μr =μr′ iμr″)的影响。BST的掺杂使Z型铁氧体μr 增大,共振频率点移向低频;使M型铁氧体的μr 减小,共振频率点移向高频。通过对其微观结构和磁参数的测试分析,讨论了 BST掺杂对 Z型和 M型铁氧体复磁导率不同影响的作用机理。

BST掺杂对Co_2Z六角铁氧体相结构及动态电磁参数的影响

采用陶瓷工艺制备Co2Z(Ba3(Co0.4Zn0.6)2Fe23.4O41)六角铁氧体,通过二次球磨掺杂少量BST(BaSrTiO3)铁电材料。研究BST掺杂对Z型铁氧体的烧结温度、相结构、晶粒生长及其在频率1MHz～1GHz的动态相对复介电常数(εr=ε′r-iε″r)和相对复磁导率(μr=μ′r-iμ″r)的影响。结果表明:在BST掺杂量为Co2Z一次预烧料重量比的0～1.5%内,随BST含量增加,形成在Z型六角结构相生长同时,伴生M相六角结构和钙钛矿结构的多相结构;六角结构晶粒明显长大,材料密度增加;μr和εr增大;铁磁共振和铁电共振频率点移向低频。当BST掺杂量为1.5%、频率1MHz时,μ′r=28,ε′r=100,相对于纯相Co2Z材料μ′r和ε′r明显提高。

水热法合成的Z型六角铁氧体Sr_3Co_2Fe_(24)O_(41)

Z型六角铁氧体(Sr_3Co_2Fe_(24)O_(41))因其在室温低场下表现出较为明显的磁电效应以及优异的高频软磁性能,具有相当大的应用潜力。以硝酸铁、硝酸锶、硝酸钴以及氢氧化钠为原料,采用水热合成法合成了纯净的Z型六角铁氧体。探究了水热反应温度(Th)、水热反应时间(th)、氢氧根与硝酸根摩尔比R(OH^-/NO_3^-)=3y∶1)、锶离子铁离子摩尔比(R(Sr^(2+)/Fe^(3+))=x∶8)、烧结温度Ts及烧结保温时间ts等因素对产物的影响。经过参数优化后,成功制得了纯净的Z型六角铁氧体,并且所制得的Z型六角铁氧体具有自体取向的趋势,其在(00l)方向的取向度从原来的9.6%变为66.2%。

Zn2+掺杂Sr3Co2Fe24O41六角铁氧体的磁性质研究

本文采用固相反应法制备了Z型六角铁氧体Sr3Co2-xZnxFe24O41(x = 0~1.6)材料,研究了不同Zn2+含量和不同温度下Sr3Co2-xZnxFe24O41的磁学性能。结果表明,不同Zn2+掺杂量的粉末样品颗粒都是层状生长,样品颗粒为类六角形状。不同Zn2+掺杂量的样品在不同温度时,都具有明显的软磁特征。随着Zn2+掺杂量x值的增加,样品的饱和磁化强度总体有先增大再减小的趋势,x = 1.2时,饱和磁化强度达到最大。在不同温度下,饱和磁化强度随组分变化有相似的变化规律。样品的矫顽力随组分变化而变化,但是没有明显的变化规律。当x = 0和1.2时,样品具有相对较低的矫顽力。当x 时,升高温度导致矫顽力降低。当x >1.2时,温度对样品的矫顽力的影响变的很小。综上所述,当x值为1.2时,Sr3Co2-xZnxFe24O41的饱和磁化强度最大,矫顽力相对最小,软磁性能最好。

六角晶系铁氧体纳米晶微波吸收剂的微结构与磁性能

采用柠檬酸盐溶胶-凝胶法制备了Z型平面六角铁氧体纳米晶,并对其进行离子取代和稀土掺杂.采用X射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM)对其物相组成、显微结构进行研究.发现在1250～1275℃焙烧温度下就可形成均匀单一的铁氧体纳米晶;磁性能和吸波特性研究表明,纳米晶的磁性能和吸波特性明显优于传统方法制备的铁氧体粉末.在X波段(8～12GHz)和Ku波段(12～18GHz)Co2-Z型铁氧体有多个吸收峰,最大吸收量达65dB,10 dB带宽达到6.5GHz,说明这是一种优质的宽频微波吸收材料.

溶胶-凝胶法制备LAMO/Ni_2Z复合粉体的微波吸收特性

采用溶胶-凝胶工艺首先制备La0.85Ag0.15MnO3和（Ba0.7Sr0.3）3Ni2Fe24O41的前驱体，经煅烧制得由钙钛矿结构的La0.85Ag0.15MnO3稀土锰氧化物和Z型六角铁氧体（Ba0.7Sr0.3）3Ni2Fe24O41组成的复合材料，利用X射线衍射仪和扫描电镜分别分析其微结构和形貌；使用矢量网络分析仪系统测量该复合材料的微波电磁参数和吸波性能，并对影响其微波吸收性能的主要因素及作用机理进行研究与分析。结果表明：1250℃的煅烧温度下， La0.85Ag0.15MnO3含量（质量分数）为40%的复合材料的微波吸收峰值达-30 dB，在2～18 GHz频段小于-10 dB的吸收频宽为3.9 GHz，微波吸收性能明显优于La0.85Ag0.15MnO3单相材料和Z型六角铁氧体（Ba0.7Sr0.3）3Ni2Fe24O41单相材料；复合材料中存在介电损耗和磁损耗共存与协同作用，以及界面效应和磁电耦合作用，有利于介电常数调控和阻抗匹配优化，从而提高微波吸收性能。

用软化学过程制备高性能片式电感材料

通过软化学过程－凝胶自燃烧和柠檬酸络合法合成高活性铁氧体纳米微粉或先驱体，实现了无助烧剂 Ｎｉ－Ｚｎ—Ｃｕ铁氧体的低温烧结，解决了平面六角结构铁氧体的纯相合成和低温烧结技术难题，研制出两大类具有细晶显微结构特征的高磁导率低温烧结 Ｎｉ－Ｚｎ—Ｃｕ铁氧体和平面六角结构软磁铁氧体材料．

甚高频片式电感用材料的研究进展

为适应表面安装技术的发展,片式电感器不断向微型化、复合化、多功能化方向发展。介绍了甚高频片式电感器件及其所用材料的研究现状和发展前景。用氧化物固相反应法及软化学方法(柠檬酸络合法)制备的Co2Z型平面六角晶系铁氧体,在实现低烧后,具备优异的电磁性能,满足高性能的甚高频片式电感材料的要求,填补了甚高频段片式电感材料的空白。

Sm^3＋掺杂Co2Z型铁氧体的组织结构和吸波性能

采用普通陶瓷工艺制备了Sm^(3+)掺杂的Co_2Z型平面六角铁氧体,研究了Sm^(3+)掺杂Co_2Z型铁氧体材料的组织结构和吸波性能。结果表明,掺杂一定量Sm^(3+)的铁氧体相结构仍以Co_2Z型六角晶系相为主相,但出现了呈颗粒状弥散分布的富Sm相。掺杂Sm^(3+)样品的吸波性能明显优于未掺杂Sm^(3+)样品,在频率为6.3 GHz时,其最大反射损耗可达到-20 d B,耗损大于10 d B的频带带宽为5 GHz,具有较宽的吸收频带。吸波涂层的附着强度均大于10 MPa,具有良好的力学性能。