鎳鈷鐵氧體的制備及吸波性能研究.pdf

1、鐵氧體作為一種典型的鐵磁性物質(zhì)，人們對其磁性能的探究已非常深入，在數(shù)據(jù)記錄、信號傳播、數(shù)字通信等領(lǐng)域都有十分廣泛的應(yīng)用，但是它作為一種吸波材料，尤其是在高頻下的應(yīng)用卻仍有許多難題尚未攻克。理想的吸波材料應(yīng)具備：質(zhì)量輕、頻幅寬、密度低、厚度薄、成本低等特點(diǎn)，因此本文一方面優(yōu)化了制備鎳鈷鐵氧體的途徑，使得制備工藝更加簡單，另一方面也提高了它在磁性和吸波方面的性能，主要研究內(nèi)容包括：
　　首先，研究制備方法對鐵氧體的影響。以氧化鎳、氧化

2、鈷和鐵粉為原料，分別采用微波輔助球磨法、攪拌球磨法、純微波法和行星球磨法制備鎳鈷鐵氧體。最終的分析結(jié)果顯示只有通過微波輔助球磨法才能成功合成目標(biāo)物質(zhì)，另外三種方法都因?yàn)槿鄙傧鄳?yīng)的后續(xù)處理（如高溫退火、燒結(jié)）而沒有得到鎳鈷鐵氧體。然后利用謝樂公式、JIADE軟件，經(jīng)過扣除背底等精修方式處理以后，最終發(fā)現(xiàn)所獲得的鐵氧體平均晶粒尺寸約為15nm。
　　為了進(jìn)一步分析目標(biāo)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、形貌，在本實(shí)驗(yàn)中采用透射電鏡開展下一步研究。通過透射及

3、SEAD圖片得知，鎳鈷鐵氧體的平均晶粒尺寸為15nm左右，進(jìn)一步輔證了上面的結(jié)論。另外我們從 TEM圖中看到了大量的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)，經(jīng)研究分析，該團(tuán)簇對材料的磁性有很大的影響。
　　鐵氧體最重要的性能之一是磁性能，所以本文亦對它的磁性能，如飽和磁化強(qiáng)度、矯頑力和凈磁矩進(jìn)行了分析，通過研究發(fā)現(xiàn)，鎳鈷鐵氧體的磁性隨著鎳鈷元素比例的變化呈現(xiàn)出有規(guī)律的變化。隨著鎳含量的增加，三個參數(shù)均減小，這跟鎳鈷離子本身的占位有很大的關(guān)系。之后又綜合研究了摻

4、雜稀土元素(Nd）對鎳鈷鐵氧體結(jié)構(gòu)、形貌、磁性等相關(guān)性能的影響，并與前文形成對比，發(fā)現(xiàn)隨著元素添加量的增加，物質(zhì)形貌和磁性能發(fā)生了有規(guī)律的變化。
　　最后深入探討了鎳鈷鐵氧體相對介電常數(shù)和相對磁導(dǎo)率隨頻率、厚度變化的情況，并判斷材料主要的損耗類型，最終發(fā)現(xiàn)了以下規(guī)律：1、介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的實(shí)部和虛部都隨著鎳含量的增加而呈現(xiàn)上升的趨勢；2、隨著厚度的增加，材料的最佳頻率點(diǎn)向低頻方向移動。此外，從結(jié)果中發(fā)現(xiàn) Ni0.5Co0.5Fe2