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铁氧体由于具有单轴磁晶各向异性优越的性价比 较高的居里温度以及化学稳定性等特点

  铁氧体由于具有单轴磁晶各向异性优越的性价比 较高的居里温度以及化学稳定性等特点 是一种重要的永磁材料 但其制备工艺和加工技术几乎已经比较完善 要想再提高它们的磁性能较难。近些年人们开始尝试 通过熔盐法中添加助熔剂或不同助熔剂盐组合来降低预烧温度 使反应生成颗粒均匀而改进工艺 通过掺杂或组合掺杂来实现

  铁氧体由于具有单轴磁晶各向异性优越的性价比 较高的居里温度以及化学稳定性等特点 是一种重要的永磁材料 但其制备工艺和加工技术几乎已经比较完善 要想再提高它们的磁性能较难。近些年人们开始尝试 通过熔盐法中添加助熔剂或不同助熔剂盐组合来降低预烧温度 使反应生成颗粒均匀而改进工艺 通过掺杂或组合掺杂来实现各种离子代换来改变磁性材料的交换作用、磁晶各向异性等本征特性 从而改善材料的磁性能和物理性能。本论文就是在 的基础上通过添加不同助熔剂和进行 替代 一方面希望能制备出性能优良的永磁铁氧体磁粉 另一方面也对其磁特性与显微结构之间的关系进行一定程度的分析和解释。本实验的样品制备是采用氧化物法中的陶瓷工艺法。助熔剂取三组 用量为原料所有成份总质量的 其中一组为 其量各占一半一组为 分别点原料总质量的占原料总质量的 替代是根据分子式 进行配方在制备的过程中考虑到“跑锶”等诸多实际问题 这里 分别取。对这些样品的研究过程中 得到以下结论 助熔剂对 性能的研究 添加助熔剂都能使反应加快 的组合对的反应催化促进作用最快 分析组的高温预烧及适当温度长时间保温我们可以得到不同生长方向的颗粒。 替代 性能的研究 随着 的增大盯。。逐渐减小 且都比未替代时低。可以根据实际需要选择合适的替代量 和预烧温度死。在添加助熔剂后 随着预烧温度的升高。保持不变 但在 比饱和磁化强度出现下降。如文献所述当替代量 时矫顽力达到最大 继续增大 会使矫顽力减小。 兰州大学硕士学位论文中文摘要在添加助熔剂后 随着预烧温度的升高 样品的矫顽力出现先增大后减小的趋势。 通过 替代会抑制样品颗粒长大 而随着替代量的增加抑制作用越强 的样品进行分析 通过 替代样品使在未替代时没有反应的 相逐渐减弱 并消失。总之 通过选择合适的助熔剂及配方 原创性声明本人郑重声明本人所呈交的学位论文 是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等 均己明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体 均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名 丛关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定 同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版 允许论文被查阅和借阅 本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时 第一署名单位仍然为兰州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名 墨黾导师签名堑越堕日期兰州大学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论 引言磁性材料是电子行业非常重要的材料 在家电、汽车、计算机、通讯、医疗、航天、军事等领域的应用十分广泛。经过 多年的建设和发展 我国已经形成了品种齐全的磁性材料体系 各主要门类磁性材料的产量均居世界第一位。产品质量和技术档次都有了较大幅度的提升 产品应用范围正逐步向高档领域扩展。而作为应用材料的 型铁氧体在磁性材料中更是占着举足轻重的作用 随着电子设备的小型化、轻型化、薄型化技术的发展 型永磁铁氧体器件的体积、重量、性能有着越来越高的要求。现代电子信息技术和环保产业的发展推动着高性能型永磁铁氧体材料向前迈进 高剩磁 踟、高矫顽力 、高能积 的高性能 型永磁铁氧体是近几年来世界电子信息产业、汽车工业高速发展的最新市场需求 特别是“智能”高速公路要求与之配套的汽车、轿车“智能”驾驶仪将被大量地采用 为高性能 型永磁铁氧体材料提供更宽的应用领域。由于各方面的因素 国内磁性材料行业落后欧美、日韩 中高端基本上都控制在国外企业手中 总体来看 中国的磁体性能还以中低档为多数 虽然产量高居世界第一 但产值并不理想。统计显示 磁材出口均价还不到进口磁材均价的一半 而这些出口磁材产品还是相对比较高档的产品。近年来 国内磁性材料产业得到了很大发展 年增长率超过 。现在 我国磁性材料工业在产量方面已经初具规模 中低档产品占据了较大的国际市场 在高档产品方面开始形成竞争力。 年加藤和武井研制成立方晶系的钴铁氧体 揭开了氧化物永磁材料研究的序幕。 确定了磁铅石矿的晶体结构为六角晶系永磁铁氧体的发展奠定了结晶学的基石。 等人【】对各向同性的钡铁氧体的制备及其磁性进行了系统的研究。 年各向异性的钡铁氧体生产工艺问世‘ 使磁能积大幅度的提高。 年高性能的锶铁氧体投产 年代永磁铁氧体的产量己在永磁材料领域中占首位。六角晶系铁氧体作为永磁材料、超高频软磁材料、微毫米波段材料 其用途十分广泛。六角晶系中的 型永磁铁氧体由于具有优越的性价比 较高的居里温度以及化学稳定性好等特点 占据着永磁材料市场的较大份额。近年来 随着材料科学的不断发展、纳米材料的开发和研究并用于制备铁氧体材料 使铁氧体材料的性能有了很大的改善和提高。但作为传统六角晶系的钡磁铅石型 兰州大学硕士学位论文第一章绪论铁氧体和锶磁铅石型 铁氧体 由于其制备工艺和加工技术几乎已经比较完善 要想再提高它们的磁性能较难。然而就在近些年人们开始尝试通过掺杂或组合掺杂来实现各种离子代换来改变磁性材料的交换作用、磁晶各向异性等本征特性从而改善材料的磁性能和物理性能。其中尤以稀土族的 离子和过渡族的 离子替代效果显著 。本论文就是在 的基础上 通过 替代 再加入一些助熔剂 制备出高性能的永磁铁氧体磁粉 并对其一些属性进行理论解释。 型铁氧体 型铁氧体的晶体结构 型铁氧体 的晶体结构和天然矿物 的结构相似属于六角晶系 空间群为磋 其化学式是 是二价阳离子常见的有 矿是三价阳离子常见的有 或者。最为熟悉的例子便是钡铁氧体 、铅铁氧体崛 和锶铁氧体 又称为 型铁氧体【 参加氧离子的密堆积和屁填充到氧离子间隙里组成。等半径离子的最密堆积一般有两种方式 一是六角密堆积 即沿着 轴方向堆积顺序为 这样就形成了一个单轴的六角形晶体结构另一种方式是立方密堆积 晶体结构为面心立方 】方向看时每层离子堆积的顺序为 层的垂直方向是立方体的空间对角线方向。如果参与堆积的离子均为氧离子则形成立方密堆积的尖晶石 结构 若晶体中有与氧离子相近的阳离子 接近一的半径 则这些阳离子不可能进入由氧离子 一组成的狭小空隙位中 而会与 一一起参与密堆积形成晶体结构。图 给出了锶磁铅石型铁氧体 的晶体结构三维图示【 给出其结构沿面的剖视图。图 凡是位于三重转轴上的离子是实际数目而不在该轴上的离子必须沿三重轴作对称操作 共出现三次 在平面图上靠边的离子由于与近邻公用 个。由此可知晶格结构中 每层包含 个大离子 其中有 个连续层每层包含 另一个为半径与。相近的 个氧离子的个连续层呈立方密堆积的尖晶石结构 所以也把 结构看成是由尖晶石块与锶层交互堆垛而成 见图 。因为 兰州大学硕士学位论文第一章绪论锯层与其近邻的上下两层呈六角密堆积结构 通常将五层结构划分为 其中块组成为 由锶层与邻近两层组成 块组成为 由呈立方密堆积的两层构成如图 所示。 方向。的结构中 所有台锶层均为镜面 表示这样就必然有与 构成即是按 “的方式简单堆垛而成。其单位晶胞组成为 可知他们只能占据由氧离子 。和锶离子矿堆垛后形成的空隙位。 结构中 块中有 个八面体位 个四面体位 块中有 个六面体位 中也有相同数目的”。单位晶胞中共有 表示。图的晶格结构及三种多面体晶位伪 面的剖视图及“离子问的交换作用示意图…图 组成 的晶格结构的

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