本文關(guān)鍵詞：過渡金屬鐵氧體和亞錳酸鹽的合成及磁性能研究

  更多相關(guān)文章： 磁性材料 化學(xué)合成 磁性能 尖晶石鐵氧體 稀土亞錳酸鹽 晶格應(yīng)力

【摘要】：由于尖晶石鐵氧體和稀土亞錳酸鹽的性能獨(dú)特和成本低,已被廣泛應(yīng)用于廢水處理、磁選、鐵流體、音頻和錄像帶、高密度數(shù)字記錄磁盤、催化劑、氣體傳感器、磁共振成像、靶向藥物和儲能。此外,這些材料也是磁致冷的有前景的材料。因此,尖晶石鐵氧體和稀土亞錳酸鹽始終是研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)。材料的性能取決于其組成和合成方法,采用簡易合成法制備高性能的尖晶石鐵氧體和稀土亞錳酸鹽是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)品實(shí)用的關(guān)鍵。據(jù)我們所知,采用草酸鹽熱分解合成尖晶石LixCo0.5Zn0.5-xFe2O4(0.0≤0.3)和LixCu0.6Mg0.4-xFe2O4(0.0≤x≤0.3)鐵氧體及先采用低熱固態(tài)反應(yīng)法合成碳酸鹽前驅(qū)體,再煅燒碳酸鹽制備鈣鈦礦型La0.67Ca0.33Mn1-xNixO3 (0≤x≤0.3)在前期的文獻(xiàn)中鮮見報(bào)道。為此,本文分別通過草酸鹽熱分解法合成了上述組成鐵氧體和通過低熱固態(tài)反應(yīng)法合成了稀土亞錳酸鹽,并研究了這些材料的結(jié)構(gòu)和性能。采用熱重/差示掃描量熱法、X-射線粉末衍射、掃描電子顯微鏡和振動樣品磁強(qiáng)計(jì)對前驅(qū)體及煅燒產(chǎn)物進(jìn)行表征,獲得了如下的研究成果：(1)將LixCo0.5Zn0.5-xFe2O4的前驅(qū)體在空氣氣氛中、900℃溫度下煅燒3 h獲得了高度結(jié)晶化、近似球形的立方結(jié)構(gòu)LixCo0.5Zn0.5-xFe2O4。樣品的晶胞參數(shù)隨摻Li+量的增加而減小,歸于Li+離子的半徑小于Zn2+離子的半徑。Li+取代Zn2+后不改變Co0.5Zn0.5Fe2O4的尖晶石結(jié)構(gòu)。LixCo0.5Zn0.5-xFezO4的磁性質(zhì)取決于摻Li+量和煅燒溫度。900℃溫度下獲得的Li0.3CO0.5Zn0.2Fe2O4有最高的比飽和磁化強(qiáng)度值(70.24emu·g-1)�？墒�,800℃溫度下獲得的Li0.3Co0.5Zn0.2Fe2O4有最高的剩磁(8.29 emu · g-1)和矯頑力值(97.8 Oe)。(2)將LixCu0.6Mg0.4-xFe2O4的前驅(qū)體在空氣氣氛中、900℃溫度下煅燒3h得到了無規(guī)則、高度結(jié)晶化立方LixCu0.6Mg0.4-xFe2O4。樣品的晶胞參數(shù)隨摻Li+量的增加而減小,歸于Li+離子半徑小于Mg2+離子半徑。Li+取代Mg2+后不改變Co0.5Zn0.5Fe2O4的尖晶石結(jié)構(gòu)。晶格應(yīng)力隨摻Li+量的增加和/或Mg2+量的減少而減小,歸于Li+離子半徑小于Mg2+離子半徑。LixCu0.6Mg0.4-xFe2O4的磁性質(zhì)取決于組成和煅燒溫度。900℃溫度下獲得的Cu0.6Mg0.4Fe2O4有最高的比飽和磁化強(qiáng)度值(42.44 emu ·g-1);900℃溫度下獲得的Li0.2Cu0.6Mg0.2Fe2O4的剩磁近似為零。(3)將碳酸鹽混合物在空氣氣氛中、800℃以上溫度下煅燒3 h獲得了高度結(jié)晶化的正交La0.67Ca0.33Mn1-xNixO3(0≤x≤0.3)鎳取代錳后不改變La0.67Ca0.33Mn1-xNixO3的正交結(jié)構(gòu)。La0.67Ca0.33Mn1-xNixO3的微晶直徑隨Ni摻入量的增加而增大。晶格應(yīng)力隨摻Ni量的增加而減小。鎳取代可顯著提高La0.67Ca0.33Mn1-xNixO3的比磁化強(qiáng)度。即使在293 K,La0.67Ca0.33Mn0.7Ni0.3O3的矯頑力(9 Oe)仍較高,表明該材料在260 K以上溫度(LCMO的居里溫度)仍顯示鐵磁性。
【關(guān)鍵詞】：磁性材料 化學(xué)合成 磁性能 尖晶石鐵氧體 稀土亞錳酸鹽 晶格應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O611.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 符號說明11-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 過渡金屬、稀土金屬概述12-18
• 1.1.1 過渡金屬、稀土金屬的簡介12-13
• 1.1.2 過渡金屬、稀土金屬的磁性能介紹13-14
• 1.1.3 過渡金屬、稀土金屬合成材料的應(yīng)用14-18
• 1.2 鐵氧體的制備方法18-19
• 1.3 鐵氧體磁性材料的優(yōu)點(diǎn)以及發(fā)展前景19
• 1.4 本課題的主要內(nèi)容和意義19-21
• 1.4.1 本課題研究內(nèi)容19
• 1.4.2 本課題研究意義19-21
• 第二章 摻鋰鈷-鋅鐵氧體的晶格應(yīng)力及其磁性能演變21-33
• 2.1 引言21-22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分22-23
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器22-23
• 2.2.2 Li_xCo_(0.5)Zn_(0.5-x)Fe_2O_4的制備23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論23-32
• 2.3.1 前驅(qū)體組成分析和TG/DTG/DSC分析23-24
• 2.3.2 煅燒產(chǎn)物的XRD分析24-28
• 2.3.3 煅燒產(chǎn)物的SEM分析28-29
• 2.3.4 Li_xCo_(0.5)Zn_(0.5-x)Fe_2O_4的磁性質(zhì)29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 摻鋰銅-鎂鐵氧體的晶格應(yīng)力和磁性質(zhì)演變33-43
• 3.1 引言33-34
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分34-35
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器34-35
• 3.2.2 Li_xCu_(0.6)Mg_(0.4-x)Fe_2O_4的制備35
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論35-40
• 3.3.1 前驅(qū)體的組成分析35
• 3.3.2 TG/DTG/DSC分析35-36
• 3.3.3 煅燒產(chǎn)物的XRD分析36-39
• 3.3.4 煅燒產(chǎn)物的SEM分析39-40
• 3.4 Li_xCu_(0.6)Mg_(0.4-x)Fe_2O_4的磁性質(zhì)40-42
• 3.5 結(jié)論42-43
• 第四章 鎳取代對低熱固相法合成La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3粒子的結(jié)構(gòu)和磁性質(zhì)的研究43-55
• 4.1 引言43-44
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分44-45
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器44-45
• 4.2.2 La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(1-x)Ni_xO_3的制備45
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論45-54
• 4.3.1 前驅(qū)體的組成分析和TG/DTG/DSC分析45-46
• 4.3.2 煅燒產(chǎn)物的XRD分析46-51
• 4.3.3 煅燒產(chǎn)物的SEM分析51
• 4.3.4 La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(1-x)Ni_xO_3的磁性分析51-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第五章 總結(jié)與展望55-58
• 5.1 總結(jié)55-56
• 5.2 展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表的論文71

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本文編號：1032016