離子取代對(duì)M型鐵氧體的結(jié)構(gòu)及性能的影響.pdf

1、鐵氧體材料從誕生以來一直被人們廣泛應(yīng)用。其中鍶鐵氧體作為具有高矯頑力和小粒徑的M型六方晶系鐵氧體作為磁記錄介質(zhì)已有深入的研究。特別是具有半導(dǎo)體類型的鍶鐵氧體它被應(yīng)用于氣隙磁路中是由于它具有渦流損耗小，電阻率高，矯頑力大的特點(diǎn)，特別適用于各種類型的電機(jī)。由于其原材料是鐵和鍶的氧化物不屬于貴金屬氧化物，并且具有原料來源豐富價(jià)格低廉工藝簡單的特點(diǎn)，能夠代替鋁鎳鈷系列鐵氧體。本論文制備M型鍶鐵氧體采用了傳統(tǒng)的工業(yè)方法，利用各測試儀器探索了不同數(shù)

2、量種類的離子取代對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)和性能的影響，具體內(nèi)容包含如下幾個(gè)方面:
　　采用傳統(tǒng)陶瓷方法成功制備了M型六角晶系鐵氧體磁粉。研究了鑭離子取代了鍶離子樣品的相關(guān)特性。根據(jù)物相分析的結(jié)果表明，La取代量為0～0.3的樣品是純的磁鉛石相，當(dāng)La含量為0.4和0.5時(shí)α-Fe2O3相開始出現(xiàn)。擬和圖譜的結(jié)果表明，差值曲線比較平整，各參數(shù)值的大小足以說明樣品成相較好，純度較高。SEM研究表明，隨著x的增加，鐵氧體顆粒形貌不變，鐵氧體形成六方

3、結(jié)構(gòu)，晶粒尺寸分布均勻。對(duì)于矯頑力當(dāng)La取代量從0增加到0.5時(shí)Hc先增大再減小。振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)結(jié)果表明，隨著La取代量從0增加到0.1時(shí)Ms增加;當(dāng)La取代量從0.1到0.5時(shí)Ms先減小后增大。說明La元素的取代確實(shí)對(duì)性能造成了影響。
　　在鑭取代的基礎(chǔ)上采用傳統(tǒng)陶瓷方法成功制備了M型六角晶系鐵氧體磁粉。研究了鑭和鈷離子同時(shí)取代了鍶和鐵離子樣品的相關(guān)特性。根據(jù)物相分析的結(jié)果表明，La-Co取代量為0.3～0.6的樣品是純的磁鉛石

4、相，然而當(dāng)La-Co取代量為0.1和0.2時(shí)α-Fe2O3相開始出現(xiàn)這可能是制備過程中出現(xiàn)的誤差所造成的。擬和圖譜的結(jié)果表明，差值曲線比較平整，各參數(shù)值的大小足以說明樣品成相較好，純度較高。SEM研究表明，隨著x的增加，鐵氧體顆粒形貌不變，鐵氧體形成六方結(jié)構(gòu)，晶粒尺寸分布均勻。振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)結(jié)果表明，隨著La-Co取代量從0增加到0.4時(shí)飽和磁化強(qiáng)度(Ms)減小;當(dāng)La-Co取代量從0.4到0.6時(shí)飽和磁化強(qiáng)度（Ms）增大。對(duì)于矯頑力當(dāng)

5、La-Co取代量從0增加到0.6時(shí)矯頑力（Hc）先增大再減小。說明La-Co取代確實(shí)對(duì)磁學(xué)性能造成了很大的影響，并且與第一個(gè)實(shí)驗(yàn)相比兩種元素同時(shí)取代各磁學(xué)性能的平均水平都有了提高。
　　基于以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們嘗試了四元取代。我們依舊采用傳統(tǒng)陶瓷方法成功制備了M型六角晶系鐵氧體磁粉。我們固定其中的La-Co-Ti三種元素不變，只改變其中的Ca含量。研究了鈣離子取代鍶離子樣品的相關(guān)特性。根據(jù)XRD的結(jié)果表明，Ca取代量為0～0.04的

6、樣品中只有一個(gè)單獨(dú)的磁鉛石相，然而當(dāng)Ca取代量為0.05時(shí)α-Fe2O3相開始出現(xiàn)這可能是制備過程中出現(xiàn)的誤差所造成的。擬和圖譜的結(jié)果表明，差值曲線比較平整，各參數(shù)值的大小足以說明樣品成相較好，純度較高。SEM研究表明，隨著x的增加，鐵氧體顆粒形貌不變，鐵氧體形成六方結(jié)構(gòu)。振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)結(jié)果表明，隨著Ca取代量(x)從0增加到0.01時(shí)Ms減小;當(dāng)Ca取代量從0.01到0.02時(shí)飽和磁化強(qiáng)度(Ms)增大;而當(dāng)取代量從0.02到0.05時(shí)