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，以不銹鋼球為磨球，分別以 MnO2、MgO、鐵粉和Co3O4、MnO2、ZnO、鐵粉為原料，在低于100℃的溫度下，通過超聲波輔助水溶液球磨來制備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，其實驗設備為本實驗室自行設計。在具體的實驗方案中，對原料的混合粉末進行單獨超聲、單獨球磨和超聲輔助水溶液球磨三種實驗，并在不同的

2、反應時間點進行取樣，并使用X射線衍射儀、透視電子顯微鏡、振動樣品磁強計等分析方法研究其反應機理和過程。
　　利用化學計量配比的原料經過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，實驗過程中不需常規(guī)球磨制備鐵氧體的后續(xù)高溫燒結。
　　在對比試驗中，單獨

3、超聲和單獨球磨60h后均沒有獲得目標產物。在超聲輔助水溶液球磨反應過程中，機械球磨作用和超聲波的空化作用是同時作用，相互影響的。粉末顆粒的儲能和反應活性都大幅提高，其耦合作用加速了反應進程，促進了目標產物的合成。對比可知，單獨的球磨或者空化作用都不足以生成鐵氧體。
　　實驗制備的MnxMg1-xFe2O4(x=0.2，0.5，0.8)鐵氧體的飽和磁化強度分別是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鐵氧體飽和磁化強度有顯著影響。隨著球磨時間的增加，生成的Co0.2Mn0.6Zn0.2Fe2O4鐵氧體粉末的飽和磁化強度也有升高，其磁性能由43.62emu/g提高到67.09emu/g。