Ni1-xZnxFe2O4-Sr1-xCaxTiO3復合陶瓷制備及性能研究.pdf

1、多鐵性材料是指具有兩種或兩種以上鐵的基本性能的材料。緒論主要綜述了多鐵性材料發(fā)展、分類及其研究現狀。其中，由于單相多鐵性材料較少，并且居里溫度低，無法滿足生產要求。復合多鐵性材料被越來越多的學者所研究。本文以Ni1-xZnxFe2O4和Sr1-xCaxTiO3作為鐵磁相、鐵電相來合成復合陶瓷材料，并對其物相、微觀形貌、介電性能、鐵電性能和磁性能進行了研究。論文主要內容如下:
　　1、在1260℃燒結3h得到致密性良好、顆粒分布均勻

2、（平均尺寸為2μm）的xNi0.5Zn0.5Fe2O4-(1-x)CaTiO3(0≤ x≤1.0)復合陶瓷。復合陶瓷在低頻范圍內，隨頻率增加，介電常數和介電損耗均減小，在高頻范圍內趨于穩(wěn)定。Ni0.5Zn0.5Fe2O4介電常數相對于CaTiO3更高，隨Ni0.5Zn0.5Fe2O4含量增加，復合陶瓷介電常數值增大;介電損耗減小。0.7Ni0.5Zn0.5Fe2O4-0.3 CaTiO3復合陶瓷具有鐵電性，但存在很大的漏電流。復合陶瓷具

3、有典型磁滯回線，并在外加磁場范圍達到飽和。復合陶瓷飽和磁化強度隨Ni0.5Zn0.5Fe2O4含量增加而增大，因為CaTiO3為非磁性相，復合陶瓷磁性能都來自于Ni0.5Zn0.5Fe2O4。其中x=0.7時，復合陶瓷的飽和磁化強度和矯頑場分別為49.07 emu/g、6.8Oe。
　　2、通過傳統(tǒng)燒結和微波輔助燒結法分別在1230℃燒結3h和1275℃燒結30min得到顆粒分布均勻的xNiFe2O4-(1-x)SrTiO3(0.

4、1≤ x≤0.5)復合陶瓷。xNiFe2O4-xSrTiO3復合陶瓷介電常數隨頻率增加而不斷減小，并最終趨于穩(wěn)定;這與Koops唯象理論相一致。相比較而言，微波燒結得到的xNiFe2O4-xSrTiO3復合陶瓷介電常數和介電損耗都要高于傳統(tǒng)燒結得到的xNiFe2O4-xSrTiO3復合陶瓷。xNiFe2O4-(1-x)SrTiO3(0.1≤x≤0.5)復合陶瓷在外加電場范圍內都擁有典型的電滯回線，說明復合材料內部鐵電有序。隨外加電場強度

5、增加，復合陶瓷自發(fā)極化強度、剩余極化強度和矯頑電場都相應的增大。由此可知，復合陶瓷鐵電性受到外加電場強度影響。xNiFe2O4-(1-x)SrTiO3(0.1≤x≤0.5)復合陶瓷在外加磁場范圍都擁有典型的磁滯回線，且其飽和磁化強度隨NiFe2O4含量增加而增大;由于SrTiO3為非磁性相，因此樣品磁性能來自于NiFe2O4。燒結方法對其飽和磁化強度幾乎沒有影響。
　　3、在1200℃燒結3h獲得內部顆粒均勻的Bi2O3摻雜0.5

6、NiFe2O4-0.5SrTiO3復合陶瓷。隨Bi2O3增加，復合陶瓷中BiFeO3含量增加。Bi2O3摻入使得復合陶瓷介電常數高于不摻雜的0.5NiFe2O4-0.5SrTiO3復合陶瓷。復合陶瓷在220℃左右出現峰值，Bi2O3摻入使得SrTiO3的鐵電居里溫度向高溫偏移。Bi2O3摻雜0.5NiFe2O4-0.5 SrTiO3復合陶瓷均具有典型的電滯回線，說明復合陶瓷內部鐵電有序。摻雜量為0.3％、0.5％、1％、3％時，自發(fā)極化