當(dāng)今世界逐漸把能源效率及其可持續(xù)性作為研究的主題,對高效率、無污染、高能量和小型化等特征的材料和器件的需求也在逐漸增加。NiCuZn鐵氧體由于其低成本、低損耗和居里溫度范圍廣等優(yōu)異特性吸引了大量的關(guān)注。本文采用固相反應(yīng)法制備了尖晶石型鐵氧體Ni_x Cu_0.2Zn_0.8-xFe₂O₄（0≤x≤0.28）,研究了其結(jié)構(gòu)、形貌、低溫下的自旋玻璃行為、相變附近的磁熱效應(yīng)及臨界行為,并且探索了Ni²⁺取代Zn²⁺對其磁性質(zhì)的影響。本論文主要研究內(nèi)容如下:1、我們用固相反應(yīng)法制備了Ni_x Cu_0.2Zn_0.8-xFe₂O₄（0≤x≤0.28）鐵氧體樣品,經(jīng)XRD分析發(fā)現(xiàn):隨著Ni²⁺取代量的增加,其晶胞參數(shù)減小,晶格收縮。然而,SEM的圖像表明了其晶粒尺寸隨著Ni²⁺的增加而增大。另外,EDX圖... 

【文章來源】： 楊偉 安徽大學(xué)

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

尖晶石型結(jié)構(gòu)

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文5結(jié)構(gòu)相同，故得名尖晶石型鐵氧體。尖晶石結(jié)構(gòu)是由氧離子面心密堆積而成，其他離子處于氧離子形成的四面體空隙（A位）和八面體空隙（B位）中，尖晶石結(jié)構(gòu)可以寫作AB2O4（如圖1.1所示）。在尖晶石結(jié)構(gòu)的單位晶胞中，一共有32個氧離子、64個A位和32個B位，但實際上只有8個A位和16個B位被其他離子占據(jù)。圖1.1尖晶石型結(jié)構(gòu)圖1.2是尖晶石結(jié)構(gòu)的四面體空隙（A位）和八面體空隙（B位）。對于尖晶石型鐵氧體，當(dāng)金屬離子占據(jù)A位時，F(xiàn)e3+占據(jù)B位時，稱為正型尖晶石鐵氧體，如ZnFe2O4實際是(Zn)A(Fe2)BO4；當(dāng)金屬離子占據(jù)B位，F(xiàn)e3+既占據(jù)A位又占據(jù)B位時，被稱為反型尖晶石鐵氧體，如NiFe2O4實際是(Fe)A(NiFe)BO4；當(dāng)金屬離子同時占據(jù)A位和B位，稱為混合型尖晶石鐵氧體。圖1.2尖晶石型結(jié)構(gòu)的四面體空隙(A位)和八面體空隙(B位)事實上，在尖晶石型鐵氧體中，離子占據(jù)A位和B位的傾向性與它們的離子半徑、電子層結(jié)構(gòu)、電負(fù)性、離子鍵等因素有關(guān)[4,9]。離子半徑大的離子傾向占據(jù)間隙大的八面體間隙，而半徑小的離子傾向于占據(jù)間隙小的四面體空隙；正電荷大的高價離子傾向于占據(jù)負(fù)電性強(qiáng)的八面體空隙，而低價的離子傾向于占據(jù)負(fù)電性較弱的四面體空隙；八面體空隙經(jīng)常被d2sp3雜化的金屬離子占據(jù)，而四面體空隙常被sp3雜化的金屬離子占據(jù)；另外，環(huán)境溫度、電子序、晶格電場的能量等對離子的占位也有著重要影響。綜上，人們結(jié)合實驗規(guī)律總結(jié)了金屬離子占據(jù)A位和B位的傾向性如下：Zn2+、Cd2+、In3+、Ge4+、Mn2+、Fe3+、V3+、Cu1+、Fe2+、Mg2+、Li1+、Al3+、Cu2+、Co3+、Ti4+、Sn4+、Ni2+、Cr3+，其中越是前面的離子越傾向于占據(jù)A位（如Zn2+、Cd2+），越是后面的離子越

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文17圖2.2預(yù)燒曲線(5)二次球磨：二次球磨是為了將預(yù)燒料的粒徑磨細(xì)，從而進(jìn)一步提高材料的燒結(jié)活性。二次球磨的具體過程和一次球磨相同。二次球磨能破壞掉預(yù)燒中已經(jīng)生長的晶粒，使得后續(xù)燒結(jié)的固相反應(yīng)充分發(fā)生。本次實驗二次球磨的時間、轉(zhuǎn)速分別設(shè)定為6h、200r/min.（6）燒結(jié)：最后的燒結(jié)過程是整個實驗最為重要的過程，關(guān)系著實驗的成敗。其中，主要的影響因素有燒結(jié)溫度、保溫時間和升溫速率。材料最終的微觀結(jié)構(gòu)、致密度、物理性能等與這些因素息息相關(guān)。升溫過快、保溫時間太短、燒結(jié)溫度太低可能使固相反應(yīng)不充分，燒結(jié)后的樣品中可能會存在著雜相；升溫過慢、保溫時間過長、燒結(jié)溫度過高可能會使得晶粒生長速率過快和不均勻生長，樣品甚至出現(xiàn)氣孔、開裂，導(dǎo)致材料的致密度下降，最終影響樣品的電磁性能。本論文采用2℃/min的速率升溫至1050℃保溫2h，確保樣品的晶粒在合理的溫度范圍生長。本次實驗的燒結(jié)曲線如圖2.3所示。圖2.3燒結(jié)曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]低溫?zé)Y(jié)NiCuZn鐵氧體微粉的制備與性能研究[D]. 周小兵.昆明理工大學(xué) 2009



本文編號：2970248