Dy掺杂Bi1-xDyxFeO3多铁性材料微波电磁特性研究

采用溶胶-凝胶法制备Dy掺杂的Bi1-xDyxFeO3多铁性材料,利用XRD,SEM对材料物相、微结构及形貌进行表征分析;分别采用传输/反射法和弓形法,借助微波矢量网络分析仪测量系统,测量材料试样的微波电磁参量及吸波性能.在实验研究煅烧温度对材料微结构和形貌影响的基础上,确定最佳煅烧温度,进而探讨Dy掺杂量对Bi1-xDyxFeO3材料的微结构、复介电常数和复磁导率频谱特性、电磁损耗机制以及微波吸收性能的影响.结果表明:850oC的煅烧温度制备的Bi1-xDyxFeO3材料杂相基本消失,材料颗粒为亚微米尺寸的短纤维状;Dy掺杂能有效抑制材料中杂相形成和煅烧过程Bi3+挥发,有助于抑制螺旋形自旋磁结构,从而提高复介电常数实部和虚部,增强磁谱的弛豫特性;Bi1-xDyxFeO3材料中介电损耗和磁损耗两种机制共存且存在竞争与协同效应,Dy掺杂可以改善Bi1-xDyxFeO3材料微波高频段的吸波性能.     

配方及工艺对铁氧体材料综合性能的影响

采用氧化物法制备了Mn-Zn铁氧体.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)观察烧结体显微结构.分析了配方中Fe、Mn、Zn的比例对铁氧体起始磁导率的影响及加工条件引起的烧结体密度变化.结果表明:缺铁配方更有利于改善铁氧体的磁性能,提高其起始磁导率.同时,采用预烧温度950℃、球磨时间5 h、成型压力50 MPa可使烧结体内部气孔减少、密度达到较好水平.     

旋转喷镀法制备GHz高磁导率NiZn铁氧体膜

用自研设备将加压的反应溶液Fe2 Cl2( Fe3 Cl3) NiCl2 ZnCl2和缓冲溶液CH3COONH4以一定流量同时喷镀在90℃转盘上的玻璃衬底上以单质氧为氧化剂生成了厚度1～2 μm的NiZn铁氧体薄膜.X射线衍射数据表明制备的NiZn铁氧体薄膜具有尖晶石结构.氧化液pH值等于8.8时制备的薄膜的组成是Ni0.25Zn0.09Fe2.66O4,有313 kA/m的大的饱和磁化强度和692.5 A/m的低的矫顽力.在0.1 GHz到3.5 GHz频率范围内用Agilent 8722ES矢量网络分析仪通过短路微带线微扰法测量了薄膜的复数磁导率.薄膜的复磁导率的实部μ'r在0.5 GHz为36.1,虚部μ"r在0.8 GHz达最大值55.5.磁导率虚部值在0.5～2 GHz频率范围大于20,制备的薄膜将可以应用于微波频段的电磁干扰抑制器.     

低温度系数的高磁导率软磁Mn-Zn铁氧体的研制

利用溶胶一凝胶柠檬酸盐自燃烧法(sol-gel auto-combustion)制备出了低温度系数(αμ=O.2×10-6/℃)的高磁导率(μ=6500)纳米软磁Mn-Zn铁氧体材料。探究了该方法及工艺条件对软磁铁氧体性能的影响,并分析了掺杂少量co2+有利于提高温度稳定性的原因。     

片式电感用NiCuZn铁氧体材料制备性能研究

采用传统的固相法制备出Ni0.45Cu0.14Zn0.41Fe2O4铁氧体材料,通过掺杂1.2wt V2O5助烧剂对材料进行低温烧结(880℃~920℃)。并通过XRD,SEM,VSM以及磁导率测试对材料进行分析和表征。结果表明:NiCuZn铁氧体实现了良好的低温烧结,成像单一、晶粒均匀,饱和磁化强度达到了67.92 emu/g,磁导率也达到了220。表明稳定的材料性能可以满足片式电感的应用要求。     

柠檬酸盐燃烧法合成超微W型铁氧体

采用柠檬酸盐燃烧法合成超微W型铁氧体．用XRD、TEM、VSM测试其结构和磁性能，结果表明：该法前驱体在1100℃煅烧制得W型铁氧体，性能与其他方法制得的铁氧体有较大差别．实验表明控制柠檬酸的量对结构和磁性能有一定的影响．     

去磁态铁氧体微波磁导率实部的研究

本文应用微波谐振腔方法在3厘米波段测量了纯YIG和YALIG铁氧体材料系列的去磁态微波磁导率实部,得到了与E.Schlomann理论公式基本一致的结果.同时还测量了材料的一些性能参数,特别在利用趋近饱和定律和计算机拟合参数的方法测量饱和磁化强度和磁晶各向异性方面作了一些尝试.     

模板辅助sol-gel法制备高比表面积、高磁性能纳米CoFe_2O_4材料

以金属硝酸盐和柠檬酸为主要原料,医用脱脂棉为模板,通过简单易行的模板辅助sol-gel法来制备高比表面积、高磁性能纳米CoFe2O4材料.采用XRD,TEM,BET,VSM和Easy heat等方法研究了模板和热处理温度对所得材料组成、微观结构、磁性能和磁加热效率等的影响.结果表明:添加模板有利于获得不含杂质相的尖晶石型纳米磁性CoFe2O4颗粒,随热处理温度的升高,颗粒的平均晶粒尺寸逐渐增加,比表面积减小.未添加模板的纳米颗粒存在较为严重的堆积现象,添加模板后所得CoFe2O4颗粒呈近似椭球形,不同颗粒之间首尾相接,类似线形,团聚程度明显下降.添加模板后800℃热处理所得试样的平均晶粒尺寸约为70.0nm,比表面积为23.7m2/g,饱和磁化强度为79.0emu/g,剩磁强度为37.1emu/g,矫顽力为856.4G,磁加热速率为2.95℃/s,均显著高于相同热处理温度下未加模板所制备的铁氧体颗粒.最后对类线形纳米CoFe2O4的形成过程进行了探讨.     

柠檬酸对Sol-Gel法制备BaFe12O19薄膜性能的影响

用硝酸铁和硝酸钡作起始原料,柠檬酸作螯合剂,采用溶胶凝胶工艺（Sol-Gel）在Si（100）基片上制备出具有c轴取向的BaFe12O19铁氧体（BaM）薄膜．采用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和振动样品磁强计（VSM）对薄膜样品的成相、表面形貌及磁性进行了分析,研究了配胶过程中所加入柠檬酸的量对薄膜磁学性能的影响,发现适量的柠檬酸的加入对BaM相的形成、晶粒的形状以及薄膜取向至关重要．     

回收废旧锂离子电池制备镧掺杂钴铁氧体

以废旧锂离子电池为原料,柠檬酸为凝胶剂,通过溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备出镧掺杂钴铁氧体,用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和磁致伸缩性能自动测量仪分析所制备样品的晶型、形貌、磁性和磁致伸缩性.结果表明,镧掺杂的钴铁氧体具有尖晶石结构,性能较纯钴铁氧体有所改变,随着La元素掺杂量的增加,样品的饱和磁化强度,磁致伸缩系数,应变导数逐渐减小.当掺杂量x=0.025时,应变导数在较低的磁场下取得最大值-1.18×10-9 m/A,这有利于氧化铁系的磁致伸缩材料在非接触式传感器和执行器方面的应用.     

SiO2含量对损耗型CoFeB-SiO2颗粒膜电磁性能的影响

研究一种可应用于抗电磁干扰和微波吸收的磁性纳米颗粒膜,选用FeCoB作为磁性合金,SiO2为电介质材料,采用磁控溅射工艺制备纳米颗粒膜．重点研究电介质SiO2体积分数对颗粒膜微结构以及电磁性能的影响规律和作用机理．结果表明,适当的电介质体积分数可使颗粒膜保持微波高磁导率和高磁损耗并有效降低介电常数,2GHz时,复磁导率的实部μ’=31,虚部μ″=45,复介电常数实部ε’=671,虚部ε″=593．     

SiO_2含量对损耗型CoFeB-SiO_2颗粒膜电磁性能的影响

研究一种可应用于抗电磁干扰和微波吸收的磁性纳米颗粒膜,选用FeCoB作为磁性合金,SiO2为电介质材料,采用磁控溅射工艺制备纳米颗粒膜.重点研究电介质SiO2体积分数对颗粒膜微结构以及电磁性能的影响规律和作用机理.结果表明,适当的电介质体积分数可使颗粒膜保持微波高磁导率和高磁损耗并有效降低介电常数,2 GHz时,复磁导率的实部μ′=31,虚部μ″=45,复介电常数实部ε′=671,虚部ε″=593.     

甘氨盐燃烧法制备BaFe12O19纳米粉末及其磁性能

以硝酸铁[Fe(NO3)39H2O]、乙酸钡[Ba(CH3COO)2]和甘氨酸[C2H5NO2]为原料,采用甘氨酸溶胶凝胶-自蔓延燃烧法成功制备成BaFe12O19纳米粉末;用XRD、SEM和VSM等测试方法研究了不同条件下产物的微观形貌、晶体结构及磁学性能。研究表明,煅烧温度和甘氨酸与金属盐的摩尔比会影响单相六角BaFe12O19的形成;甘氨酸与金属盐摩尔比为3∶1的前驱体在800℃下,煅烧2 h后可得到六角片状、粒度40~50 nm的单相BaFe12O19粉末;当温度升高到900℃时,钡铁氧体颗粒长大到100 nm以上,矫顽力下降。     

纳米ZnFe2O4的柠檬酸盐前驱体法制备与表征

采用柠檬酸盐前驱体法制备纳米ZnFe2O4颗粒,并通过TG-DTA、XRD、TEM和磁性能测试对纳米ZnFe2O4颗粒进行表征.结果表明,柠檬酸盐前驱体在500℃×2h煅烧后可得到单一ZnFe2O4相.通过XRD分析,纳米ZnFe2O4晶粒粒径为21 nm,与TEM分析结果一致;在300 K下测得纳米ZnFe2O4饱和磁化强度为3.5 emu/g,剩磁为0.61 emu/g,矫顽力为17.508 kA/m.     

掺杂对高导MnZn铁氧体材料性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了高磁导率MnZn铁氧体材料.从分析材料微观结构入手,研究了SnO2和Nb2O5掺杂对高磁导率MnZn铁氧体材料性能的影响.Sn4 能进入尖晶石晶格内,由于电中性条件可使Fe3 转化为Fe2 并生成相对稳定的Sn4 -Fe2 对,从而有效补偿磁晶各向异性常数K1,且Sn4 可促进晶粒均匀生长,提高材料的起始磁导率及烧结密度,有效降低材料的比损耗因子.Nb2O5的添加起到细化晶粒的作用,可以改善材料的频率特性,降低材料损耗,磁导率稍有降低,但当Nb2O5的质量分数大于0.005%时会显著降低材料的起始磁导率.     

不同形貌钡铁氧体/聚苯胺复合材料的吸波性能

采用溶胶-凝胶法分别在650、750、850、950℃下制备钡铁氧体,发现不同温度下制备的钡铁氧体形貌、大小以及分布明显不同.通过原位聚合法合成了不同形貌钡铁氧体/聚苯胺复合材料,红外光谱显示,聚苯胺的吸收峰由于钡铁氧体的掺入发生轻微的蓝移,证明2物质之间有化学相互作用.煅烧温度在750℃以上时,所制备的钡铁氧体结晶良好,并随着煅烧温度的升高,钡铁氧体的形貌由棒状变成片状或球形.850℃煅烧制备的钡铁氧体分散性良好,部分呈片状,其与聚苯胺组成的复合材料吸波性能最好,当涂层厚度为4mm时,它在6.9GHz频率取得最大反射损耗值-17.1dB,在5.7~8.7GHz频率反射损耗均低于-10dB,说明制备出了分散性良好、形貌独特的钡铁氧体,可以有效提高钡铁氧体聚苯胺复合材料的吸波性能.     

Al2O3掺杂对高磁导率MnZn铁氧体材料的影响

通过测量不同样品的磁导率, 研究Al₂O₃掺杂对高磁导率MnZn铁氧体材料的影响. 结果表明, 添加Al₂O₃可抑制ZnO的挥发, 从而提高材料的起始磁导率, 降低比温度系数, 增加磁导率的频率范围.     

络合溶胶-凝胶法制备Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷粉体

以硝酸钡、硝酸锶、钛酸丁酯和柠檬酸为前驱体原料，采用络合溶胶-凝胶法制备出纳米级Ba0．7Sr0．3TiO3（BST）陶瓷粉体，并对材料组织结构和形貌进行了表征．结果表明：通过前驱体pH的控制可得到均匀的溶胶和凝胶．BST干凝胶经600℃热处理2h后出现钙钛矿结构的特征峰，但伴随有BaCO3的杂质峰．当煅烧温度达到950℃时，可得到结晶良好、单相的Ba0．7Sr0．3TiO3，晶粒粒径约为80nm．     

钡铁氧体的颗粒粒径与吸波性能研究

采用柠檬酸盐溶胶凝胶法,分别在缓慢升温与快速升温制度下制备钡铁氧体粉体.用X衍射、扫描电镜、原子力显微镜及网络分析仪研究了产物结构组成、复介电常数与磁导率.在加热速率60℃.H-1升温至850℃的条件下,产物的主要物相为六角磁铅石型钡铁氧体BAFE12O19,颗粒尺寸为50 NM;而在加热速率400℃.H-1快速升温至850℃的条件下,产物的主要物相为BAFE11.9O19,颗粒尺寸为153 NM.结合烧结球磨法制得的微米钡铁氧体粉体,在0.1~6.0 GHZ频率范围内测定的介电常数与磁导率表明:随着铁氧体粒径减小,钡铁氧体对电磁波的吸收能力增强.     

扁平化Fe-Si-Al合金粉末的磁特性

采用砂磨工艺对水雾化Fe-Si-Al合金粉末进行扁平化处理,分别采用扫描电镜、红外吸收光谱表征样品结构,用振动样品磁强计测试静磁参数,并在2~18 GHz范围内测试复数磁导率.结果表明,砂磨处理时间增加,粉末的扁平率增大;粉末表面存在偶联剂包覆层,饱和磁化强度增大、矫顽力降低;微波特性方面,材料在测试频率范围内具有良好的频率响应特性,随着扁平率增大,样品在同频率下的复数磁导率实部和虚部均相应提高,自然共振频率向高频移动.