锂锌铁氧体的磁性质和自旋倾斜

本文系统地研究了锂锌铁氧体,Li0.5—x/2 Znx Fe2.5—x/2 O_4,的磁性质,其中x=0,0.1,0.2,…,1.0共11种样品,测量了磁化强度随外加磁场和温度的变化关系,测量磁场可到90Koe,测量温度从4°K到1200°K。实验结果表明,锂锌铁氧体的磁性质同自旋的局部倾斜理论相符。磁化强度的实验值随锌含量的变化关系同自旋的局部倾斜理论进行了定量比较,理论和实验值符合得很好。     

锰锌铁氧体的制备及磁性能研究

采用化学共沉淀法和真空烧结工艺制备了尖晶石型锰锌铁氧体系列样品,研究了配方及烧结工艺对样品性能的影响。结果表明：样品在1370℃烧结能获得较好的磁性能;增加Fe2O3含量有利于提高饱和磁感应强度;在适当范围内增加ZnO含量有利于提高初始磁导率,但居里温度Tc随之下降;当Xzao=24％时,样品的磁导率μi=6369,饱和磁感应强度Bs=304mT,矫顽力Hc=4．3A／m。     

共沉淀法制备的铁酸锌纳米材料的晶化与晶粒生长行为

采用共沉淀法合成了纳米铁酸锌粉体,并对所制粉体在100~1000℃不同温度下进行热处理,用TEM、XRD等手段对所制备的纳米铁酸锌晶体进行了表征,并对纳米铁酸锌晶体的晶粒生长进行了探讨.结果表明,具有尖晶石结构的铁酸锌纳米晶在共沉淀反应时就已形成,但晶粒的尺寸较小;随着热处理温度的进一步升高,晶粒迅速长大,粒径的尺寸分布在5~30 nm;当热处理温度升至1000℃左右时,晶粒尺寸已达微米数量级.对照TEM和XRD测量结果,表明所制备的铁酸锌纳米粉颗粒为单晶颗粒.     

溶胶-凝胶法制备的Co0.7Fe2.3O4纳米晶薄膜结构与磁性

采用柠檬酸溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了钴铁氧体Co0.7Fe2.3O4纳米晶薄膜.用X射线衍射仪、振动样品磁强计对不同热处理温度样品的结构及磁性进行了测量与分析.测量结果表明,退火400℃时样品已生成单一的尖晶石结构,晶粒尺寸变化范围在15~33 nm之间,样品的磁性能强烈地依赖于退火温度的变化;550℃时退火样品获得最大矫顽力1475 Oe.Co0.7Fe2.3O4薄膜还具有平行膜面方向的择优取向.     

钴铁氧体纳米晶粒的结构及磁特性研究

采用化学共沉法制备了纳米尺度的钴铁氧体粉料,并在1260~1340℃温度下进行了退火处理,利用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)对样品的结构和磁性进行了测量和分析.实验结果表明,在钴高含量(x≥0.7)时样品形成了单一的具有尖晶石结构的钴铁氧体,而钴含量x<0.7时样品生成了尖晶石结构的钴铁氧体相和α-Fe2O3相;CoxFe3-xO4的比饱和磁化强度σS随x的增加呈现出了先增后减的趋势,在x=0.8时出现峰值;在x=0.5~0.8范围内,矫顽力Hc随钴含量的增加有所下降,随后迅速增加,在x=1.0附近能同时得到较大的σS和Hc值.     

用正电子湮没寿命谱研究锰锌铁氧体纳米晶的缺陷结构

采用溶胶一凝胶法,在不同退火温度下得到了3种不同粒径的锰锌铁氧体纳米晶．利用X射线衍射研究了纳米晶的晶体结构和粒径,借助正电子湮没寿命谱仪讨论了纳米晶的缺陷随粒径的变化．结果显示,所得锰锌铁氧体纳米晶为立方尖晶石结构,且随着温度的升高纳米晶不断长大;随着粒径的增大,纳米晶的表面缺陷减小,晶界间的自由体积发生复合．     

锰锌铁氧体的磁损耗研究

应用功耗图示分离法研究了锰锌铁氧体在不同频率、掺杂、磁感应强度和温度下磁损耗的3种组成成分及其变化情况．结果表明：掺杂适量CaO、SiO2的锰锌铁氧体不仅其涡流损耗比重大大下降,而且磁滞损耗也大为降低;在一定温度范围内,烧结温度对样品的功耗影响不大;在低频率段,仍然存在剩余损耗．     

尖晶石铁氧体纳米管的合成与表征

应用模板法分别合成了钴、锌、镍的铁氧体纳米管,并进行了透射电子显微镜和X射线衍射分析及磁性测量.TEM结果表明,这3种样品具有明确的管状结构,虽然制备条件相同,但所得纳米管管壁的颗粒尺寸并不一致;XRD结果显示所有纳米管由尖晶石型结构的铁氧体组成,且无明显的择优取向;磁性测量也表明,样品没有明显的磁各向异性.     

喷涂电流对锰锌铁氧体涂层取向行为及磁性能的影响

采用等离子喷涂方法,以ZnO,MnO_2和Fe_2O_3的混合粉末为原料在铜基体表面沉积了锰锌铁氧体与氧化铁的混合涂层,研究了喷涂电流对涂层中尖晶石相含量、取向行为及涂层磁性能的影响。结果表明,等离子喷涂ZnO,MnO_2和Fe_2O_3混合粉末可以获得含有尖晶石相的涂层组织,尖晶石相含量随着喷涂电流的增强而增多;涂层中的尖晶石相沿100方向择优取向,100取向的取向度随着喷涂电流的增强而增大;涂层显示出较强的磁各向异性,其面内磁化速率明显快于面外,另外涂层的饱和磁化强度随喷涂电流强度的增强而增大。增大等离子喷涂电流能够有效促进尖晶石相的形成并沿100方向择优取向。     

钐掺杂氧化锌陶瓷的晶体结构和电磁特性

以ZnO,Sm2O3粉体为原料,采用常压固相烧结法,通过优化烧结工艺,制备出平整、组织均匀、致密的Zn1-xSmxO(x=0.01,0.02,0.03,0.04,0.05)陶瓷样品.多晶X射线衍射分析结果表明:当Sm2O3的掺杂量x≥0.04时,过量或堆积的Sm与ZnO结合生成了锌钐尖晶石相ZnSm2O4.特别研究了样品Zn0.97Sm0.03O的表面形貌与成型压力之间的关系和晶粒尺寸、相对密度、电阻率随烧结温度的变化关系.结果表明:成型压力为5 MPa时样品缺陷最少,当烧结温度为1 300℃时,用四探针测试仪测得样品电阻率的最小值为4.78×10-2Ω.cm,用阿基米德排水法测得样品的相对密度超过95%;用振动样品磁强计(VSM)测量陶瓷样品磁化强度与磁场强度之间的关系,表明样品在室温下均呈现顺磁行为.     

镁铝尖晶石对方镁石-复合尖晶石砖性能及抗V2O5侵蚀性的影响

以高纯镁砂、高铁镁砂、铁铝尖晶石砂、镁铝尖晶石为原料,于1600℃烧成制备了方镁石-复合尖晶石试样,研究不同镁铝尖晶石对试样性能的影响,采用SEM观察和分析了V2O5气氛侵蚀后试样的微观形貌。结果表明：添加75MA和90MA的试样,显气孔率随着尖晶石含量的增加先增加后降低;添加66MA的试样,显气孔率随着尖晶石含量增加而增加;添加三种尖晶石的试样,耐压强度、高温抗折强度均随着尖晶石含量增加而降低;添加12%75MA和90MA试样的热震稳定性好于添加66MA的试样;添加90MA的试样,尖晶石含量越高,试样的抗侵蚀性越好;添加66MA尖晶石的试样,尖晶石含量越高,试样的抗侵蚀性越差;当试样中MA含量相同时,Al2O3含量越高,试样的抗V2O5侵蚀性越好。     

掺杂铜的尖晶石型LiCuxMn2—xO4正极材料研究

通过传统高温固相合成与溶胶－凝胶方法合成了掺杂铜的晶石相锂离子电池正极材料LiCuxMn2-xO4(x-0.1,0.2,0.3,0.5）,XRD测定了合成产物的物相,结果表明即使在x=0.5时,其最终产物都表现为单一的晶石相,溶胶凝胶方法合成了产物其初始容量要比相应的高温固相合成产物高约10％。尽管通过铜的部分取代,的初始容量有所下降,但其不性能却得到了很好的改善。     

纳米晶CoFe2-xCexO4的结构与磁性能研究

采用化学共沉法制备了纳米尺度的CoFe2-xCexO4（x=0～0．3）粉料,分别在不同温度下进行了热处理,利用X射线衍射仪（XRD）、振动样品磁强计（VSM）对样品的结构和磁性进行了测量和分析．实验结果表明：在铈掺杂量x≤0．2时样品形成了单一的具有尖晶石结构的钴铁氧体相,而x〉0．2时钴铁氧体相和CeO2相并存;铈掺杂量对样品的磁性能有较强的影响,在铈含量较低（x≤0．2）时,比饱和磁化强度σs变化不大,矫顽力Hc大幅度增大,而在x〉0．2之后二者都急剧下降,在x=0．1附近样品能同时获得较大的Hc和σs值．     

尖晶石型Li-Mn-O多元素掺杂的高温电化学特性

采用高温固相浸渍法合成了多元复合掺杂尖晶石型锰酸锂Li 1.02MxMn 2-xQyO 4-y正极材料.XRD表征合成的产物均为良好的尖晶石型结构材料;SEM表明所合成的产物颗粒均匀且有良好的粒径分布.以该物质作为锂离子电池的正极材料组装成扣式电池,经充放电循环测试可知:多元素掺杂的尖晶石型锰酸锂正极材料Li 1.02CoaCrbLacMn 2-a-b-cFyO 4-y较富锂尖晶石和单元素Co、Cr掺杂的正极材料能够更好地抑制电池的可逆容量在充放电过程中的衰减,循环性能有了很大改善,表现出很好的电化学可逆特性,80次循环后放电容量仍能保持94.5%以上;特别是高温(55 ℃)性能更加突出,40次循环后放电容量仍能保持102.1mA.h/g(91.5%)以上.作为锂离子电池的正极材料,该复合掺杂材料是众多取代钴酸锂材料中最具竞争力的材料之一,也有望成为锂离子动力电池的正极材料.     

热处理过程对湿化学法合成锂锰氧化物结构的影响

采用湿化学法在常压及温度低于100℃的水溶液中,使锂盐与锰盐发生化学反应生成LiMn     

退火温度对水热合成的纳米晶Ni_(0.6)Zn_(0.4)Fe_2O_4铁氧体磁性能的影响

采用水热法在180℃下合成纳米级的尖晶石相的Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体材料,在空气中退火温度分别为600、800、1000℃.使用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)分别表征NiZn铁氧体纳米粉体的相组成、微结构以及磁性能.XRD衍射谱和FTIR谱表明:未退火和退火的纳米晶NiZn铁氧体皆为单一尖晶石相;退火温度对晶格常数基本无影响,主要提高了致密度以及使晶粒尺寸得到长大;样品的饱和磁化强度随着退火温度的提高逐渐增大到1 000℃时的58.75 emu/g;样品的矫顽力与未退火的样品相比,先增加后减小,其矫顽力主要取决于样品的微结构.     

钴铁氧体CoxFe3-xO4结构和磁性研究

采用溶胶-凝胶法制备CoxFe3-xO4钴铁氧体,在不同的退火温度下(1100℃～1300℃)得到了一系列的样品,利用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)对粉末样品的结构和磁性进行了分析.实验结果表明,当钴含量高(x＞0.7)时,样品形成单一的具有尖晶石结构的钴铁氧体,当钴含量较低时,样品生成尖晶石结构的钴铁氧体和α-Fe2O3的复合相.     

Corrosion mechanism of magnesia-chromite refractories by ZnO-containing fayalite slags: Effect of funnel glass addition

An efficient approach for lead extraction from waste funnel glass through the lead smelting process has been proposed. To clarify the effect of funnel glass addition on the degradation of magnesia-chromite refractories by ZnO-containing fayalite slag, the corrosion behavior of magnesia-chromite refractories in lead smelting slags with different funnel glass additions from 0 wt% to 40 wt% was tested. Scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy(SEM-EDS) was used to acquire the microstructural information of the worn refractory samples. Experimental results showed that the corrosion of magnesia-chromite refractory consisted predominantly of the dissolution of MgO into slag. ZnO and FeO reacted with periclase and chromite to form(Zn,Fe,Mg)O solid solution and(Zn,Fe,Mg)(Fe,Al,Cr)_2O_4 spinel, respectively. With the addition of funnel glass, the solubility of MgO increased whereas ZnO levels remained stable, thereby resulting in a reduced Mg content and an elevated Zn and Fe content in the(Zn,Fe,Mg)O solid solution and the(Zn,Fe,Mg)(Fe,Al,Cr)_2O_4 spinel. Considering the stability of the(Zn,Fe,Mg)O solid solution layer and the penetration depth of the slag, the optimal funnel glass addition for lead smelting was found to be 20 wt%.     

水热法合成高容量的纳米级锂离子电池负极材料钴酸盐

采用水热法制备出了3种不同的纳米级钴酸盐MCo2O4（M=Mn,Zn,Cu）．产物的晶型、形貌分别通过x一射线粉末衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）进行表征．XRD结果表明,3种钴酸盐均属立方晶系,具有尖晶石结构;TEM结果表明,3种钴酸盐均为纳米级颗粒,粒径分别为11～17、16—23和22～26nm．将其作为锂离子电池负极材料进行了恒电流测试,其初始放电容量分别高达1448、1534和1509mA·h·g-1．利用循环伏安法对其反应机理做了初步的探讨．充放电结果说明水热法合成出的纳米级钴酸盐有望成为锂离子电池负极材料．