Mn-Zn铁氧体的制备与磁性研究

论文摘要

本文研究了溶胶-凝胶法制备锰锌铁氧体的基本工艺及其对软磁性能的影响。重点研究了不同PH值对Mn0.2Zn0.8Fe2O4铁氧体磁性的影响、Co掺杂对Mn0.4Zn0.6Fe2O4铁氧体性能的影响以及MnXZn1-XFe2O4系铁氧体的磁性。为了研究酸碱度对铁氧体磁性能的影响,制备了不同PH值（PH=2、3、4、5、6）的Mn0.2Zn0.8Fe2O4铁氧体,结果显示PH值对饱和磁化强度和矫顽力有明显的影响。PH值主要影响到络合剂和金属离子之间的络合作用,进而影响晶粒尺寸大小,导致不同的磁特性。PH=5时络合作用最好。为了改善铁氧体材料的温度稳定性,对锰锌铁氧体Mn0.4Zn0.6Fe2O4进行Co元素掺杂,并制备了环状样品,测量环状样品的初始磁导率随温度的变化（即（?）i（?）T曲线）,并利用（?）i（?）T曲线计算了温度系数。研究发现,随着Co含量的增多,温度系数先减小后增大,在Co的含量为5%（质量分数）时温度系数最低,材料具有较好的温度稳定性。另一方面,随着Co含量的增多,初始磁导率不断减小,这与Co2+的占位趋势密切相关。研究了不同锰锌比例对MnXZn（1-X）Fe2O4（x=0.2、0.3、0.4、0.5）铁氧体的结构与性能（包括磁化强度、矫顽力以及晶粒尺寸）的影响。通过对铁氧体前驱粉的XRD、VSM的测试,发现当x=0.4的时候饱和磁化强度最大,而矫顽力最小。这可能与Zn2+的含量以及它的占位趋势导致的交换作用改变有关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 磁性材料的发展
• 1.2 铁氧体材料
• 1.3 铁氧体前驱粉体的制备方法
• 1.4 磁电特性优良的铁氧体粉体应该具备的特性
• 1.5 铁氧体的晶体结构
• 1.5.1 金属离子的占位趋势
• 1.5.2 铁氧体磁性的来源
• 1.5.3 尖晶石型铁氧体的分子饱和磁矩
• 1.6 铁氧体的研究进展
• 1.7 本文的主要研究内容
• 第二章 实验方法
• 2.1 样品制备方法
• 2.1.1 溶胶-凝胶法制备铁氧体粉体
• 2.1.2 制备工艺
• 2.1.3 掺杂工艺
• 2.2 XRD 分析测试技术
• 2.3 VSM 测量技术
• 2.4 磁导率随温度变化的测量
• 2.4.1 测量装置
• 2.4.2 测量原理
• 2.4.3 测量步骤
• 0.2Zn₀.8Fe₂0₄ 磁性的影响'>第三章 不同PH 值对Mn₀.2Zn₀.8Fe₂0₄磁性的影响
• 3.1 样品的制备
• 3.1.1 实验试剂
• 3.1.2 制备过程
• 0.2 Zn₀.8Fe₂0₄ 铁氧体磁性的影'>3.2 PH 值对Mn₀.2 Zn₀.8Fe₂0₄铁氧体磁性的影
• 3.3 小结
• 第四章 Co 元素掺杂对锰锌铁氧体性能的影响
• 4.1 样品的制备
• 4.1.1 化学试剂
• 4.1.2 溶胶-凝胶法制备锰锌铁氧体的流程图
• 4.2 不同Co 含量对锰锌铁氧体晶粒尺寸的影响
• 4.3 不同Co 含量对锰锌铁氧体静态磁性的影响
• 20₃对Mn₀.4Zn₀.6Fe₂O₄ 材料温度稳定性的影'>4.4 C0₂0₃对Mn₀.4Zn₀.6Fe₂O₄材料温度稳定性的影
• 4.5 Co 含量对材料居里温度的影响
• 4.6 小结
• XZn_1XFe₂0₄ 铁氧体磁性能研究'>第五章 Mn_XZn_1XFe₂0₄铁氧体磁性能研究
• 5.1 实验试剂
• 5.2 原料的配方设计及制备
• XZn（1-X ）Fe₂0₄ 磁性能的研究'>5.3 不同比例的Mn_XZn（1-X ）Fe₂0₄磁性能的研究
• XZn（1-X）Fe₂0₄ 的衍射图谱'>5.3.1 Mn_XZn（1-X）Fe₂0₄的衍射图谱
• 5.3.2 不同Mn 与Zn 比例的锰锌铁氧体的磁滞回线
• 5.4 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢