铁氧体纳米微晶的制备及其性能研究

论文题目: 铁氧体纳米微晶的制备及其性能研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 物理化学

作者: 刘翠萍

导师: 李明伟

关键词: 铁氧体,纳米微晶,溶胶凝胶,磁性能

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 铁氧体是一类重要的功能材料,广泛应用于微波、电工器材等领域,同时在催化剂、环保等领域具有良好应用前景。本文应用溶胶-凝胶技术制备不同类型的铁氧体纳米微晶,包括NiFe2O4、MgFe2O4、ZnFe2O4、CoFe2O4以及Ni-Mg、Co-Zn、Ni-Zn铁氧体。采用热重分析、红外光谱、X射线衍射、扫描和透射电镜等现代分析测试手段,表征产品的结构与性能,讨论制备条件对产品性能的影响,优化了制备工艺。溶胶-凝胶技术制备NiFe2O4、MgFe2O4、ZnFe2O4、CoFe2O4纳米微晶工艺受到多种因素的影响:有机酸的选择,胶凝剂与金属物质的量之比,pH值以及煅烧温度等。NiFe2O4铁氧体中掺杂Mg2+和Zn2+制成Ni1-XMgXFe2O4,和Ni1-XZnXFe2O4系列铁氧体纳米微晶;CoFe2O4铁氧体中掺杂Zn2+制成Co1-XZnXFe2O4系列铁氧体纳米微晶。运用了XRD测试手段研究掺杂离子对粒径及晶格常数的影响。运用粉末样品磁强计测定了NiFe2O4、MgFe2O4、ZnFe2O4、CoFe2O4纳米微晶的磁性能。与块状材料相比,铁氧体纳米微晶具有独特的磁学性能,文章探讨了制备条件对磁性能的影响。另外探讨了掺杂离子对复合铁氧体的磁性能的影响。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 纳米材料的基本物理效应

1.1.1 小尺寸效应

1.1.2 表面效应

1.1.3 量子尺寸效应

1.2 纳米材料的主要制备方法

1.2.1 固相法

1.3 溶胶-凝胶技术

1.3.1 溶胶-凝胶法的基本原理

1.3.2 溶胶-凝胶技术发展

1.3.3 溶胶-凝胶法在纳米材料领域的应用

1.4 铁氧体纳米材料的研究现状

1.4.1 溶胶-凝胶技术制备铁氧体纳米材料的研究

1.4.2 铁氧体纳米材料的其他制备技术

1.5 本研究的主要研究内容、目的意义

1.5.1 现有研究工作的不足

1.5.2 本研究工作的目的意义及主要内容

第二章 NiFe_2O_4纳米微晶的制备和表征

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 主要仪器和试剂

2.2.2 铁酸镍的制备过程

2.3 试验结果分析

2.3.1 不同胶凝剂的选择

2.3.2 温度的影响

2.3.3 有机酸与总金属离子配比的影响

2.3.4 pH值的影响

2.4 扫描电镜和高分辨透射电镜分析结果

2.5 本章小节

第三章 MgFe_2O_4纳米微晶的制备和表征

3.1 前言

3.2 实验

3.2.1 主要仪器和试剂

3.2.2 铁酸镁的制备过程

3.3 试验结果分析

3.3.1 不同胶凝剂的选择

3.3.2 煅烧温度的影响

3.3.3 有机酸与总金属离子配比的影响

3.3.4 pH值的影响

3.4 扫描电镜、透射电镜分析结果

3.5 本章结果分析

3.6 本章小节

第四章 CoFe_2O_4纳米微晶的制备和表征

4.1 前言

4.2 实验

4.2.1 主要仪器和试剂

4.2.2 铁酸钴的制备过程

4.3 试验结果分析

4.3.1 不同胶凝剂的选择

4.3.2 温度的影响

4.3.3 有机酸与总金属离子配比的影响

4.3.4 pH值的影响

4.4 环境扫描电镜分析(SEM)

4.5 本章小节

第五章 ZnFe_2O_4纳米微晶的制备和表征

5.1 前言

5.2 实验

5.2.1 主要仪器和试剂

5.2.2 铁酸锌的制备过程

5.3 试验结果分析

5.3.1 不同胶凝剂的选择

5.3.2 温度的影响

5.3.3 有机酸与总金属离子配比的影响

5.3.4 pH值的影响

5.4 扫描电镜分析(SEM)

5.5 本章小节

第六章 复合铁氧体纳米微晶的柠檬酸凝胶法制备及表征

6.1 前言

6.2 实验

6.3 结果与讨论

6.3.1 Ni-Mg复合铁氧体的表征

6.3.2 Ni-Zn复合铁氧体的表征

6.3.3 Co-Zn复合铁氧体的表征

6.4 本章小节

第七章 铁氧体纳米微晶的磁性能研究

7.1 前言

7.2 铁氧体晶体结构

7.3 铁氧体晶体的离子分布

7.4 铁氧体的磁性来源

7.5 测试结果

7.5.1 反尖晶石型铁氧体微晶的磁性能测试结果

7.5.2 正尖晶石结构ZnFe_2O_4结构纳米微晶的磁性能测试结果

7.5.3 复合铁氧体纳米微晶的磁性能测试

7.6 铁氧体微晶常温磁性能的影响因素

7.7 铁氧体纳米微晶的磁化机制

7.8 本章小节

第八章 结论

参考文献

发表论文情况说明

致谢

发布时间: 2007-04-17

参考文献

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