化學(xué)法制備BaTiO3-CoFe2O4磁電復(fù)合材料.pdf

1、由壓電相和壓磁相組成的多重鐵性磁電復(fù)合材料其兩相在電場或磁場作用下誘導(dǎo)產(chǎn)生應(yīng)變，從而顯示了磁電耦合效應(yīng)。
　　BaTiO3/CoFe2O4(BTO/CFO)系統(tǒng)是最早被研究的磁電復(fù)合材料。以其優(yōu)異的磁電轉(zhuǎn)換性能，同時(shí)也是一種不含鉛無污染的磁電材料，所以近年來一直是磁電材料領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。但是由于其在制備過程的缺陷，導(dǎo)致材料的絕緣性不好，以致難以極化。
　　本課題采用一種新型的化學(xué)合成法制備BaTiO3/CoFe2O4系統(tǒng)的磁

2、電復(fù)合材料，以期解決材料的絕緣性問題。本課題的研究內(nèi)容主要是進(jìn)一步探索化學(xué)絡(luò)合法制備磁電材料及其制備過程中的工藝問題，如BaTiO3和CoFe2O4的不同摩爾配比(1:0.1,1:0.25,1:0.5)對材料的分相和燒結(jié)性能的影響，煅燒溫度和燒結(jié)溫度對材料致密度的影響等。本課題用差熱－熱重分析(DTA/TG/DTG)、傅立葉變換紅外波譜儀(FTIR)及X射線衍射儀(XRD)等測試手段對材料前驅(qū)體的熱分解過程中晶型轉(zhuǎn)變和有機(jī)官能團(tuán)的分解、

3、壓電和鐵磁兩相的分離等分別進(jìn)行了表征和分析，并對煅燒后的粉體的燒結(jié)性能和燒成的陶瓷片電阻進(jìn)行了測量分析。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，材料前驅(qū)體的熱分解過程如下：在低于200℃時(shí)是水分子的蒸發(fā)過程，200～℃300℃溫度區(qū)間是硝酸銨晶體的分解，在300～℃500℃溫度區(qū)間是金屬絡(luò)合物中的有機(jī)成分(EDTA和檸檬酸)的分解過程。在兩相分離過程中：在400℃時(shí)壓電相BTO開始結(jié)晶，同時(shí)壓電相BTO和鐵磁相CFO在600～℃700℃溫度之間開始分

4、離，并且沒有其他雜相的出現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)與致密性的關(guān)系來看：BaTiO3和CoFe2O4摩爾配比為1:0.25(煅燒溫度為600℃)燒結(jié)溫度1150℃時(shí)，密度較高(5.54g/cm3)，能達(dá)到理論密度的95％,并且在兩相摩爾配比為1:0.5(煅燒溫度為700℃)在1180℃燒結(jié)溫度時(shí)樣品的密度較高(5.42g/cm3)，達(dá)到理論密度的94%.由此可以看出混合比和煅燒溫度和燒結(jié)溫度有非常密切的關(guān)系。從對極化后電阻的測量(108?以上)得