兩步燒結(jié)工藝制備鐵氧體及其結(jié)構(gòu)與磁性.pdf

1、納米鐵氧體,作為一種重要的非金屬磁性材料,廣泛應(yīng)用于電子信息產(chǎn)業(yè)、機(jī)電、交通運(yùn)輸、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中。鐵氧體的制備工藝、燒結(jié)工藝都對(duì)其結(jié)構(gòu)和磁性能有較大的影響。迄今為止,鐵氧體粉體的制備工藝已經(jīng)達(dá)到了充分的發(fā)展,燒結(jié)工藝作為影響鐵氧體性能的另一重要因素,越來(lái)越多地引起了人們的關(guān)注。最近一些研究者將兩步燒結(jié)法應(yīng)用于鐵氧體燒結(jié)中,進(jìn)一步改善了鐵氧體的結(jié)構(gòu)及磁性能。
　　本文采用溶膠凝膠自燃燒法制備鎳銅鋅及鎂銅鋅鐵氧體粉體,并且將壓制成型

2、的樣品進(jìn)行一步燒結(jié)及兩步燒結(jié)。借助X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)和LCR阻抗分析儀等測(cè)試手段,研究了預(yù)燒溫度、兩步燒結(jié)溫度對(duì)NiCuZn鐵氧體的結(jié)構(gòu)及磁性能的影響,并通過(guò)改變MgCuZn鐵氧體中Cu2+比例以及一步燒結(jié)和兩步燒結(jié)的對(duì)比,研究了MgCuZn鐵氧體結(jié)構(gòu)及磁性能的變化規(guī)律。
　　為了研究預(yù)燒溫度對(duì)Ni0.2Cu0.3Zn0.5Fe2O4結(jié)構(gòu)及磁性能的影響,我們選擇了500~80

3、0oC的溫度范圍進(jìn)行研究。結(jié)果表明:所有預(yù)燒溫度均可制備出單一晶相的尖晶石鐵氧體。鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度、燒結(jié)密度、初始磁導(dǎo)率及居里溫度均隨預(yù)燒溫度的升高出現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。在650oC預(yù)燒時(shí),各種磁性能達(dá)到最佳值。
　　改變Ni0.2Cu0.3Zn0.5Fe2O4兩步燒結(jié)的燒結(jié)溫度,第一步燒結(jié)溫度TH為1000~1100oC,第二步燒結(jié)溫度TL為950oC,并與950oC一步燒結(jié)工藝進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:兩步燒結(jié)工藝可以提高鐵氧

4、體的燒結(jié)密度、飽和磁化強(qiáng)度及起始磁導(dǎo)率,但是不影響鐵氧體的居里溫度。TH為1000oC,鐵氧體燒結(jié)體具有最高的燒結(jié)密度及最高的飽和磁化強(qiáng)度,顆粒比較均勻。較高的TH有利于提高鐵氧體的磁性能。
　　采用兩步燒結(jié)法制備了Mg0.5-xCuxZn0.5Fe2O4環(huán)狀樣品并研究了Cu2+替代對(duì)MgCuZn鐵氧體的影響。兩步燒結(jié)法可以提高鐵氧體環(huán)狀樣品的燒結(jié)密度及起始磁導(dǎo)率,但是對(duì)樣品的居里溫度沒(méi)有影響。Cu2+含量增大時(shí),鐵氧體仍保持尖晶