微/纳米尺度晶态铁氧体的制备与性能研究

论文摘要

铁氧体是世界上应用最早的磁性材料,因具有软磁、硬磁、矩磁、压磁等多种磁性能被广泛应用于磁记录材料、通讯、传感、军事等领域。本文对利用纳米铸塑法（又称硬模板法）和水热-熔盐法制备晶态钴铁氧体进行了探索,主要做了如下工作:（一）、基于纳米铸塑理论,以自制的两种介孔氧化硅SBA-15和KIT-6为硬模板,不添加任何络合剂,使低熔点的硝酸钴和硝酸铁在模板孔内分解,制备出介孔复合金属氧化物CoFe2O4。探究了浸渍方法及次数、模板与前驱体的配比等对产物结构的影响;优化实验条件,按金属前驱物与模板质量比为X=3经两步溶液浸渍制备出了大比表面积（以SBA-15为模板, 155.7 m2/g）、高结晶度的介孔钴铁氧体;并通过TG-DTA等分析,探究了氧化硅模板在钴铁氧体成相中的关键作用;测试结果表明样品具有良好的软磁性,矫顽力低至106.5Oe （以SBA-15为模板）。（二）、采用熔盐法晶体生长技术,以水热法制备的钴铁氧体纳米颗粒为前驱体制备出了大尺寸（0.51.5μm）、正八面体形貌的钴铁氧体晶体,探索了前驱体、反应温度、保温时间、熔盐种类及用量等因素对产物形貌的影响。实验得出:在NaCl/KCl体系中,以水热反应24样品为前驱体,当反应温度为1000oC、保温时间为5h、熔盐与前驱体质量比R=5,八面体形貌晶体产率较高,粒径较均匀;磁性、吸波性能分析表明产物的矫顽力、吸波性能较前驱体有所降低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 铁氧体概述
• 1.2.1 铁氧体的概念与分类
• 1.2.2 尖晶石型铁氧体的晶体结构
• 1.2.3 尖晶石型铁氧体的磁性
• 1.2.3.1 磁各向异性
• 1.2.3.2 超交换作用与亚铁磁性
• 1.2.3.3 主要磁性参数
• 1.3 纳米铁氧体
• 1.3.1 纳米材料
• 1.3.1.1 纳米材料的定义及特性
• 1.3.1.2 纳米材料的分类
• 1.3.2 纳米磁性材料
• 1.3.2.1 纳米磁性材料的特性
• 1.3.2.2 纳米磁性材料的分类
• 1.3.3 纳米铁氧体的研究概况
• 1.4 介孔材料
• 1.4.1 介孔材料的定义和分类
• 1.4.2 介孔金属氧化物
• 1.5 铁氧体常用的制备方法
• 1.6 本课题研究内容及意义
• 第二章 介孔钴铁氧体的制备与性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 样品的制备
• 2.2.2.1 氧化硅模板的制备
• 2.2.2.2 介孔钴铁氧体的制备
• 2.2.3 样品的测试与表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 氧化硅模板的结构与性质
• 2.3.2 介孔钴铁氧体的结构与性能
• 2.3.2.1 物相及成分分析
• 2.3.2.2 结构表征
• 2.3.2.3 热分析
• 2.3.2.4 磁性能分析
• 2.3.2.6 吸波性能测试
• 2.4 本章小结
• 第三章 水热-熔盐法制备正八面体形貌钴铁氧体晶体
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 样品的制备
• 3.2.2.1 前驱体的制备
• 3.2.2.2 熔盐法生长钴铁氧体
• 3.2.3 样品的测试与表征
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 前驱体的结构与形貌
• 3.3.2 NaCl/KCl体系生长钴铁氧体的结构与形貌
• 3.3.3 产物结构与形貌的影响因素
• 3.3.3.1 不同前驱体
• 3.3.3.2 反应温度
• 3.3.3.3 保温时间
• 3.3.3.4 熔盐用量
• 3.3.3.5 熔盐种类
• 3.3.4 磁性能分析
• 3.3.5 吸波性能分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 总结与展望
• 4.1 结论
• 4.2 创新点
• 4.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文