超聲波輔助水溶液球磨制備納米多元系鐵氧體的研究.pdf

1、在本研究中，以不銹鋼球?yàn)槟デ?，分別以 MnO2、MgO、鐵粉和Co3O4、MnO2、ZnO、鐵粉為原料，在低于100℃的溫度下，通過(guò)超聲波輔助水溶液球磨來(lái)制備MnxMg1-xFe2O4(x=0.2，0.5，0.8)鐵氧體和CoxMn0.8-xZn0.2Fe2O4(x=0，0.2，0.4，0.6，0.8)鐵氧體，其實(shí)驗(yàn)設(shè)備為本實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)。在具體的實(shí)驗(yàn)方案中，對(duì)原料的混合粉末進(jìn)行單獨(dú)超聲、單獨(dú)球磨和超聲輔助水溶液球磨三種實(shí)驗(yàn)，并在不同的

2、反應(yīng)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行取樣，并使用X射線衍射儀、透視電子顯微鏡、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)等分析方法研究其反應(yīng)機(jī)理和過(guò)程。
　　利用化學(xué)計(jì)量配比的原料經(jīng)過(guò)超聲波輔助水溶液球磨60h后，可直接獲得晶粒尺寸25-30nm左右的MnxMg1-xFe2O4(x=0.2，0.5，0.8)鐵氧體和CoxMn0.8-xZn0.2Fe2O4(x=0，0.2，0.4，0.6，0.8)鐵氧體，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不需常規(guī)球磨制備鐵氧體的后續(xù)高溫?zé)Y(jié)。
　　在對(duì)比試驗(yàn)中，單獨(dú)

3、超聲和單獨(dú)球磨60h后均沒(méi)有獲得目標(biāo)產(chǎn)物。在超聲輔助水溶液球磨反應(yīng)過(guò)程中，機(jī)械球磨作用和超聲波的空化作用是同時(shí)作用，相互影響的。粉末顆粒的儲(chǔ)能和反應(yīng)活性都大幅提高，其耦合作用加速了反應(yīng)進(jìn)程，促進(jìn)了目標(biāo)產(chǎn)物的合成。對(duì)比可知，單獨(dú)的球磨或者空化作用都不足以生成鐵氧體。
　　實(shí)驗(yàn)制備的MnxMg1-xFe2O4(x=0.2，0.5，0.8)鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度分別是42.49emu/g、74.22emu/g、64.33emu/g，Cox

4、Mn0.8-xZn0.2Fe2O4(x=0，0.2，0.4，0.6，0.8)鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度分別為60.47emu/g、67.09emu/g、71.49emu/g、78.72emu/g、52.35emu/g，表明不同成分配比的原料和金屬離子的分布對(duì)鐵氧體飽和磁化強(qiáng)度有顯著影響。隨著球磨時(shí)間的增加，生成的Co0.2Mn0.6Zn0.2Fe2O4鐵氧體粉末的飽和磁化強(qiáng)度也有升高，其磁性能由43.62emu/g提高到67.09emu/g。