粒度和形貌可控的尖晶石型鐵氧微納米材料的合成與表征.pdf

1、鐵氧體材料是古老而用途十分廣泛的功能材料，尤其在信息存儲(chǔ)、處理與傳輸中已成為不可或缺的組成部分，廣泛的應(yīng)用于電信、自動(dòng)控制、通訊、家用電器等領(lǐng)域，在微機(jī)、大型計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用具有重要地位。納米技術(shù)的不斷發(fā)展和完善開辟了鐵氧體納米材料的研究和應(yīng)用的新領(lǐng)域，包括生物醫(yī)藥、國防、軍工、航空航天等。鐵氧體磁性微納米材料與元件直接決定和影響著尖端技術(shù)水平，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和人民生活質(zhì)量的提高。由于鐵氧體具有廣闊的發(fā)展前景和可預(yù)期的市場潛力，研究和開

2、發(fā)綜合性能好的鐵氧體材料，已成為材料工作者努力實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
　　 材料的制備是材料研究的基礎(chǔ)。尖晶石型鐵氧體是一種重要的鐵氧體，其微納米材料具有獨(dú)特的物理、化學(xué)特性和磁特性。這些特性由材料形貌和結(jié)構(gòu)決定，而材料的形貌和結(jié)構(gòu)與材料的合成方法有關(guān)。目前，尖晶石型微納米材料的制備方法主要有溶膠-凝膠法、共沉淀法、前軀體熱解法、微乳液法、水熱法、溶劑熱法等，這些方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。本論文以尖晶石結(jié)構(gòu)的錳、鎳鐵氧體為主要研究體系。采用溶劑熱

3、法來合成微納米結(jié)構(gòu)的尖晶石型鐵氧體。該方法是利用金屬氯化物為原料、以乙二醇為溶劑，添加醋酸銨輔助劑或氫氧化鈉沉淀劑和EDTA或EDTA和CTAB，采用溶劑熱法合成了單晶、單分散的尖晶石型微納米結(jié)構(gòu)的鐵氧體。并通過調(diào)控反應(yīng)條件，如反應(yīng)時(shí)間，原料及輔助劑、沉淀劑濃度，表面活性劑種類及濃度實(shí)現(xiàn)了對粒徑和形貌的控制合成。該種方法所采用的原料廉價(jià)易得，合成成本較低，合成工藝簡單，在反應(yīng)過程中無需干預(yù)，微納米材料在溶劑熱條件下自由發(fā)育，沒有加入模板

4、，后續(xù)處理簡單易行。利用X射線衍射儀(XRD)、電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜(ICP-AES)、掃描電鏡(SEM&EDS)、透射電鏡(TEM&HRTEM&SAED)對樣品進(jìn)行了測試和表征，并利用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)測定了不同粒徑錳鐵氧體微納米球、不同化學(xué)成分尖晶石型鐵氧體微納米球和不同形貌的鎳鐵氧體的磁滯回線，分析了尖晶石型鐵氧體的磁性能。該制備方法豐富和發(fā)展了鐵氧體微納米材料的制備技術(shù)，豐富了其微納米尺寸的形貌，特別是制得的空心