溶膠-凝膠法制備Li-Zn鐵氧體及其摻雜性能的研究.pdf

1、鋰鐵氧體是一種性能優(yōu)良的軟磁鐵氧體材料，具有飽和磁化強(qiáng)度高且可調(diào)范圍寬、磁滯回線矩形比高、介電性能好、化學(xué)惰性高、溫度穩(wěn)定性好、電阻率高、渦流損耗小、價格低廉和安全性高等優(yōu)點，因此在鋰電池、高密度磁記錄、磁流體、磁制冷、核磁共振成像、磁性藥物輸送等科技領(lǐng)域有很高的潛在應(yīng)用價值，可以代替價格昂貴的釔鐵石榴石在計數(shù)器、移相器、光電隔離器、能量轉(zhuǎn)換器等微波器件中進(jìn)行使用。
　　本實驗以分析純的金屬硝酸鹽顆?；蛉芤簽樵?，以檸檬酸為絡(luò)合劑

2、，采用溶膠-凝膠法合成制備出Li-Zn鐵氧體粉末并壓制燒結(jié)。借助X射線衍射儀（XRD）、振動樣品磁強(qiáng)計（VSM）、LCR測量儀、掃描電鏡（SEM）以及阻抗分析儀等測量儀器，研究探討了Zn的含量、樣品制備溫度以及離子摻雜量（Mg,Mn）對Li-Zn鐵氧體粉末樣品及燒結(jié)樣品結(jié)構(gòu)和性能的影響。
　　首先，采用溶膠-凝膠法制備出Li0.5ZnxFe2.5-xO4(0.10≤x≤0.30)系列的尖晶石鐵氧體，測試結(jié)果表明隨著Zn含量的增加，

3、粉末樣品的晶格常數(shù)逐漸增加，平均晶粒尺寸逐漸降低，燒結(jié)塊體的飽和磁化強(qiáng)度和初始磁磁導(dǎo)率逐漸增加，矯頑力下降，而居里溫度、介電常數(shù)和損耗（高頻下）都有所降低；
　　隨后選取成分為Li0.5Zn0.2Fe2.3O4的樣品進(jìn)行退火溫度和燒結(jié)溫度的探究。將粉末樣品在不同的溫度下退火，并將其壓制燒結(jié)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鐵氧體粉末的飽和磁化強(qiáng)度隨著退火溫度的升高而增加，但如果退火溫度過高或者過低，則使用該粉末燒制的塊體致密度降低、軟磁性能變差；選取適宜

4、溫度下退火的粉末壓制成坯，并在不同的溫度下燒結(jié)，發(fā)現(xiàn)升高燒結(jié)溫度有利于提升Li-Zn鐵氧體的致密度和飽和磁化強(qiáng)度、降低矯頑力，但燒結(jié)溫度過高時，初始磁導(dǎo)率會隨著溫度的上升而增大，溫度穩(wěn)定性變差。
　　此外，采用溶膠-凝膠法分別使鎂（Mg）、錳（Mn）原子替代Fe原子進(jìn)入Li-Zn鐵氧體晶格，成功制備了Li0.5Zn0.2MgxFe2.3-xO4和Li0.5Zn0.2MnxFe2.3-xO4(0≤x≤0.20)系列鐵氧體，所有樣品均