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M型锶铁氧体的离子取代和磁性研究

作　者: 黄凯
导　师: 刘先松
学　校: 安徽大学
专　业: 材料学
关键词: 锶铁氧体 陶瓷法 掺杂 相变 磁性能
分类号: TM277
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 262次
引　用: 6次
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内容摘要


M型六角铁氧体AFe12O19（A=Sr，Ba，Pb）不仅作为传统的永磁材料，而且在微波器件，磁光器件，高密度磁记录介质等方面得到广泛的应用。在M型铁氧体结构中存在着五个磁次点阵，超交换作用的结果使2a，2b，12k三个次点阵的离子磁矩相互平行排列，而4f1，4f2两个次点阵的离子磁矩与以上三个次点阵的磁矩反平行排列。M型永磁铁氧体为亚铁磁性，因此饱和磁化强度MS不是很高。改进M型永磁铁氧体的磁性的研究，一直在进行着。 本文采用陶瓷法制备了La、Co取代的M型锶铁氧体Sr1-xLaxFe12-xCoxO19。用X射线衍射仪、振动样品磁强计和永磁材料测量仪对不同组合下合成的粉末的结构、磁学性能进行了观测。系统地研究了La-Co取代对M型锶铁氧体的结构和磁性能的影响，得到了以下主要研究结果： 1、对Sr0.82La0.18Fe11.82Co0.18O19样品系统地研究了不同温区的结构相变，发现退火温度低于500℃为软磁相γ-Fe2O3，550℃开始出现反铁磁SrFe2O4，当温度为650℃时开始形成磁铅石相（M相）。一般在850℃退火温度以上均得到单一的M相。 2、适量的La3+-Co2+取代能显著提高样品的比饱和磁化强度σs，随着取代量x的增加，Sr1-xLaxFe12-xCoxO19（x=0～0.25）的比饱和磁化强度σs先增后减，在x=0.18时有最大值σs=72.95A·m2／kg；内禀矫顽力Hcj比没有掺杂时显著增加；剩余磁化强度Br起伏变化。在x=0.15～0.20之间可以获得比较高的最大磁能积（BH）max。可见LaCo取代能明显提高锶铁氧体的永磁性能。 3、样品的磁导率减落谱测量表明，在纯的锶铁氧体中没有发生减落现象，而在镧钴掺杂的锶铁氧体中发生了明显的减落现象。 4、块材样品的磁性能测量表明，样品具有较高的矫顽力和最大磁能积，达到日本TDK公司的FB6系列水平，实际应用价值较高。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
引言  10-12
第一章 绪论  12-23
  §1.1 铁氧体磁性材料发展史  12-14
  §1.2 永磁材料的特征  14-16
  §1.3 永磁材料的主要类型及其特点  16-18
    1.3.1 铝镍钴系磁钢永磁材料  17
    1.3.2 稀土永磁材料  17-18
    1.3.3 铁氧体永磁材料  18
  §1.4 M型锶铁氧体永磁材料的现状  18-21
    1.4.1 锶铁氧体永磁材料的研究现状  18-19
    1.4.2 锶铁氧体永磁材料的生产现状  19-20
    1.4.3 锶铁氧体永磁材料的应用现状  20-21
  §1.5 本文研究内容  21-23
第二章 M型六角铁氧体的基本理论  23-32
  §2.1 M型六角铁氧体的晶体结构  23-26
  §2.2 M型六角铁氧体的磁性特征  26-27
  §2.3 六角铁氧体的磁晶各向异性  27-28
    2.3.1 磁晶各向异性的宏观表达式  27-28
    2.3.2 磁晶各向异性的来源  28
  §2.4 M型六角铁氧体的离子代换  28-32
    2.4.1 代换A离子  29
    2.4.2 代换B离子  29-30
    2.4.3 离子联合取代  30-32
第三章 样品的制备方法和测试手段  32-40
  §3.1 样品的制备方法  32-35
    3.1.1 陶瓷法  32-33
    3.1.2 溶胶-凝胶法  33
    3.1.3 化学共沉淀法  33-34
    3.1.4 水热合成法  34-35
    3.1.5 其他制备法  35
  §3.2 样品的测试手段  35-40
    3.2.1 X射线衍射技术(VSM)  35-37
    3.2.1 振动样品磁强计(VSM)  37-38
    3.2.3 永磁测量装置  38-40
第四章 Sr_(1-x)La_xFe_(12-x)Co_xO_(19)的结构与磁性研究  40-51
  §4.1 试验过程  40-41
    4.1.1 样品制备  40
    4.1.2 测试仪器  40-41
  §4.2 样品结构  41-44
  §4.3 样品的磁性  44-49
    4.3.1 样品的饱和磁化强度σ_s  44-45
    4.3.2 剩余磁通密度B_r  45-46
    4.3.3 内禀矫顽力H_(cj)  46-47
    4.3.4 居里温度T_c  47-48
    4.3.5 M(o|¨)ssbauer谱  48-49
  §4.4 块材样品的磁性能  49-50
  §4.5 本章小节  50-51
第五章 La-Co掺杂取代对M型锶铁氧体的磁导率减落的影响  51-57
  §5.1 引言  51-52
  §5.2 实验与测量  52-53
  §5.3 结果与讨论  53-56
  §5.4 本章小节  56-57
第六章 结论  57-58
参考文献  58-62
致谢  62-63
攻读硕士学位期间发表论文目录：  63

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电工材料 > 磁性材料、铁氧体 > 铁氧体、氧化物磁性材料
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