低溫固相反應(yīng)法制備CoFe-,2-O-,4-，Co-,x-Zn-,1-x-Fe-,2-O-,4-納米顆粒與磁性研究.pdf

1、鈷鐵氧體具有獨(dú)特的物理性質(zhì)，化學(xué)特性及磁學(xué)特性。它的飽和磁化強(qiáng)度較高，磁晶各向異性常數(shù)較大，化學(xué)穩(wěn)定性較好，耐腐蝕耐磨損。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)鈷鐵氧體材料在短波長(zhǎng)內(nèi)有良好的磁光克爾效應(yīng)，這對(duì)于提高磁記錄密度和存取速度具有重要意義。因此尖晶石型鈷鐵氧體系列被認(rèn)為是下一代極具潛力的磁光存儲(chǔ)材料，從而引起人們?cè)絹?lái)越多的重視。另外最近國(guó)外研究發(fā)現(xiàn)鈷鐵氧體作為磁流體在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。因此找到一種更便捷的制備鈷鐵氧體的方法就顯得十分必要。

2、 低溫固相反應(yīng)又叫室溫固相反應(yīng)，指的是在室溫或近室溫(≤100℃)的條件下固相之間所進(jìn)行的反應(yīng)。此種方法具有便于操作和控制、不使用溶劑、高選擇性、高產(chǎn)率、污染少、節(jié)省能源、合成工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。 本文采用低溫固相反應(yīng)法以金屬氯化物和NaOH為主要原料在較低的溫度下(90℃)制備出了單一尖晶石結(jié)構(gòu)的CoFe2O4顆粒，CoxZn1-xFe2O4顆粒。并對(duì)其性能進(jìn)行了較細(xì)致的分析。研究了CoxZn1-xFe2O4顆粒中Co2+的

3、替代對(duì)其飽和磁化強(qiáng)度等性能的影響。主要結(jié)果有： (1)采用低溫固相反應(yīng)法一步化學(xué)反應(yīng)制備了CoFe2O4納米顆粒。未經(jīng)熱處理的樣品即表現(xiàn)出單一的尖晶石結(jié)構(gòu)，其晶粒尺寸為11～56 nm，600℃退火處理的樣品的矯頑力最大為1170 Oe，飽和磁化強(qiáng)度在1000℃退火時(shí)達(dá)到最大，可達(dá)89emu/g，與塊體值接近，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出23 nm約為低溫固相反應(yīng)法制備的CoFe2O4顆粒的單疇臨界尺寸。通過(guò)進(jìn)行穆斯堡譜測(cè)量，得到樣品的樣品的超

4、精細(xì)場(chǎng)隨著晶粒尺寸的增大而不斷增大。這可以用集體磁激發(fā)原理很好的解釋。 (2)采用低溫固相反應(yīng)法一步化學(xué)反應(yīng)制備了CoxZn1-xFe2O4(x=0.2，0.5，0.8)納米顆粒，未經(jīng)熱處理的樣品即表現(xiàn)出單一的尖晶石結(jié)構(gòu)。Co0.2Zn0.8Fe2O4的樣品在90℃時(shí)表現(xiàn)出超順磁性，Co0.8Zn0.2Fe2O4樣品飽和磁化強(qiáng)度在800℃達(dá)到最大，最大值為85emu/g，與塊體值接近。27 nm約為低溫固相反應(yīng)法制備的Co0.5