BaFe<,12>O<,19>的水热制备与磁性研究

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本论文综述了钡铁氧体材料的性质、晶体结构、制备方法和钡铁氧体的应用以及作为一种重要的永磁材料和吸波材料将会有更广阔的前景。本文通过使用不同的反应原料以及加入不同的表面活性剂,由水热法制备了性能较好的BaFe12O19粉体,并研究了以水热法制备:BaFe12O19的工艺条件,以及添加不同的表面活性剂和La3+或Al3+离子掺杂对水热法制备BaFe12O19粉体颗粒形貌、粒度及结构的影响。 研究结果表明: 以Ba(OH)2、BaCl2和FeCl3为反应原料共沉淀制备反应前驱物,pH值、水热温度和水热时间是影响水热制备的关键因素:共沉淀pH值为13.5、水热温度为200℃,反应时间为36 h,在反应中加入CTAB是最佳的制备条件;得到的产物粒径较小,平均粒径为20~30nm,结晶度较差,退火可以提高结晶度,但同时粒径也会跟着增大;加入CTAB,可以得到棒状结构的钡铁氧体,而且可以提高样品的磁性能。 利用Fe(NO3)3、Ba(NO3)2、NaOH为反应原料共沉淀法制备反应前驱物,Fe/Ba比例、OH/NO3-比例、水热温度、水热时间和添加剂对产物性能的影响很大:有三乙胺或聚乙二醇20000存在时,Fe/Ba=8,OH-/NO3-=2,水热温度为200℃,水热反应时间为36 h是最佳的水热制备BaFe12O19条件,通过水热制得的钡铁氧体的平均粒径为50nm,而且为六角片状结构,磁滞回线图表明,加入不同的表面活性剂,得到的样品的磁性也是不同的。 掺杂La3+,La3+取代Ba2+,相应地,离子半径较小Fe3+(64 pm)变成离子半径较大的Fe2+(76 pm),结果会导致晶格常数c的变化,从而改善了铁氧体粉末的磁性能;而掺杂Al3+,Al3+取代Fe3+,非磁性离子加入,可以提高样品的矫顽力,经退火处理后样品的磁性远大于高温固相法得到的钡铁氧体的磁性。
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