Sm-Co共掺杂锶铁氧体的固相制备与磁防蜡性能

以硝酸锶、硝酸铁、硝酸钐、硝酸钴为原料,采用低热固相法制备出前驱体,经灼烧后得到最终产物,使用XRD、EDX、SEM对其表征,表明产物为Sm-Co共掺杂的Sr1-xSmxCoxFe12-xO19(x=0~0.5)锶铁氧体;并发现所制产物具有单一的六方相晶体结构,粒子尺寸在40~100 nm,随着Sm-Co掺杂量的增大,晶粒尺寸逐渐减小。经VSM测试:产物的磁性能(Ms,Mr,Hc)随Sm-Co的共掺杂量的增加(0~0.5),先增大后减小,在x=0.1时表现为最大值(Ms=64.32 A·m2·kg-1、Mr=36.17 A·m2·kg-1、Hc=417.45 k A·m-1)。将制得的共掺杂锶铁氧体磁粉,添加到醇酸清漆中形成防蜡涂层,通过拉伸强度测试、涂层防蜡率实验、以及晶相显微表征,发现该涂层随磁粉用量增加,抗拉强度提高;同时随磁粉磁性的增强,涂层的防蜡效果增加,在磁粉用量为2%时,涂层磁性最大,防蜡率也达到最大值77.3%。     

Sm-Co共掺杂锶铁氧体的固相制备与磁防蜡性能

以硝酸锶、硝酸铁、硝酸钐、硝酸钴为原料,采用低热固相法制备出前驱体,经灼烧后得到最终产物,使用XRD、EDX、SEM对其表征,表明产物为Sm-Co共掺杂的Sr_1-xSm_xCo_xFe_12-xO₁₉（x=0~0.5）锶铁氧体;并发现所制产物具有单一的六方相晶体结构,粒子尺寸在40~100 nm,随着Sm-Co掺杂量的增大,晶粒尺寸逐渐减小。经VSM测试：产物的磁性能（M_s,M_r,H_c）随Sm-Co的共掺杂量的增加（0~0.5）,先增大后减小,在x=0.1时表现为最大值（M_s=64.32 A·m²·kg^-1、M_r=36.17 A·m²·kg^-1、Hc=417.45 kA·m^-1）。将制得的共掺杂锶铁氧体磁粉,添加到醇酸清漆中形成防蜡涂层,通过拉伸强度测试、涂层防蜡率实验、以及晶相显微表征,发现该涂层随磁粉用量增加,抗拉强度提高;同时随磁粉磁性的增强,涂层的防蜡效果增加,在磁粉用量为2%时,涂层磁性最大,防蜡率也达到最大值77.3%。     

La-Co共掺杂的M型锶铁氧体纳米纤维的制备和磁性能

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和金属盐为原料,采用静电纺丝、溶胶-凝胶技术以及随后的热处理工艺,制备了La、Co共掺杂的M型锶铁氧体Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0.12)(SLFC)纳米纤维.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和超导量子干涉仪(SQUID)技术对纳米纤维样品的结构、形貌和磁学性能进行了观测,系统地研究了不同温度下样品的磁性能变化.结果表明:经过950°C焙烧2h后,得到纯相的M型锶铁氧体纳米纤维,纤维呈竹节状结构,直径约55nm;室温下测得矫顽力(Hc)为498.53kA·m-1,饱和磁化强度(Ms)为70.76A·m2·kg-1,剩磁(Mr)为36.35A·m2·kg-1,这比未掺杂SrFe12O19(SF)时纳米纤维的磁性能有明显的改善,并且与在相同温度下制得的相应纳米粉体样品相比,磁性能明显提高.     

Mg-Co-Ti共掺杂对M型钡铁氧体磁性能的影响

采用溶胶-凝胶方法制备了不同Mg-Co-Ti掺杂量的Ba(MgCo)_x/2Ti_xFe_11.5-2xO₁₉磁性粉体，运用XRD和SEM对样品成分及颗粒大小进行了表征，并运用VSM测试了样品的磁性能。结果表明：所制备的粉体1100℃煅烧2小时，粉体结晶良好，呈纯相结构，粉体颗粒大小平均在250 nm左右。随着掺杂含量x从0.1增加到0.6，矫顽力Hc从342 kA/m下降至143 kA/m，而饱和磁化强度Ms先增加，随后降低，在x=0.3时获得最大Ms为55.27 Am²/kg。剩余磁化强度Mr，随着掺杂含量x的增加，先增加，然后逐渐减少。当x=0.3时剩余磁化强度最大值为30.90 Am²/kg。研究表明，可以通过在Fe位掺杂不同含量的Mg-Co-Ti，调整钡铁氧体的磁性能，以适应不同的应用需求。     

掺杂铬对NiFe2O4的磁性和结构稳定性影响

利用物理特性测试仪对共沉淀法制备的Cr3+掺杂NiFe2O4的磁性能进行测试,发现掺杂Cr3+并经350、 600℃焙烧的NiFe2O4样品,饱和磁化强度Ms和剩磁Mr随掺杂量的增加而下降,矫顽磁场强度Hc随掺杂量的增加而增加.XRD平均晶粒测试结果显示,样品的平均晶粒大小随掺杂量的增加而减小.在共沉淀过程掺杂的Cr3+经600℃热处理后已进入NiFe2O4晶格.晶格中的Cr3+对NiFe2O4分解CO2的H2/CO2循环反应性能产生很大影响,纯NiFe2O4循环反应15次失活,而掺4%Cr3+的NiFe2O4循环反应50次仍然具有活性.     

Co~(2+)/Dy~(3+)掺杂纳米立方Fe_3O_4的热还原制备及磁靶向滞留性能

采用热还原沉淀法制备了一系列Co~(2+)/Dy~(3+)掺杂的纳米立方MxFe3-xO4磁性颗粒.利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和振动样品磁强计研究了不同含量掺杂离子对MxFe3-xO4晶体结构、形貌及磁性的影响.研究发现,掺杂未改变母体的对称性,但母体形貌逐渐从立方体向球体过渡;Co~(2+)和Dy~(3+)的掺杂对于铁氧体磁学性质的影响明显不同,当Co~(2+)实际掺杂量为0.44和Dy~(3+)实际掺杂量为0.05时,MxFe3-xO4立方磁性粒子的饱和磁化强度(Ms)达到最大值,分别为76.65和70.21 A·m2·kg-1.与超顺磁性Fe_3O_4球体相比,高磁性掺杂Fe_3O_4立方体在体外模拟磁流体磁靶向定位实验中显示出较高的滞留率.     

镍钴锌纳米铁氧体的制备及磁热性能

以乙酰丙酮盐为前驱体,三乙二醇为溶剂,采用多元醇法制备了纳米Ni0.5-xCoxZn0.5Fe2O4(x=0,0.1,0.2,0.3和0.4)铁氧体.通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)等对样品的结构、形貌和磁性能进行了表征.结果表明,所得纳米Ni0.5-xCoxZn0.5Fe2O4铁氧体的分散性较好,尺寸均一.在室温下产物的剩磁和矫顽力均较小,表现出亚铁磁性.纳米Ni0.3Co0.2Zn0.5Fe2O4铁氧体的饱和磁化强度达到41.34 A·m2·kg-1,其在交变磁场中升温可达到55℃,表现出较好的磁热性能.     

Sm3+含量对BaSmxFe12-xO19 (x≤0.4)铁氧体纳米纤维结构和磁性能的影响

以金属盐和柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备直径在1μm以内的BaSmxFe12-xO19(x≤0.4)铁氧体纳米纤维。采用FTIR、SEM、EDS、XRD和VSM对BaSmxFe12-xO19(x≤0.4)铁氧体纳米纤维进行表征。结果表明,经950℃烧结后,BaSmxFe12-xO19(x≤0.4)铁氧体已成相,且其微观结构和磁性能受掺杂离子浓度的影响。随着Sm3+含量的增加,饱和磁化强度呈先减小后增大的趋势,而矫顽力随Sm3+含量增加而逐渐增大,由x=0时的348.8 kA.m-1增大到x=0.4时的427.5 kA.m-1。与之相对应,在液氮(77 K)条件下,纤维的饱和磁化强度有显著的提高,而矫顽力则明显下降,这主要是由于纳米晶的表面自旋提高造成的。     

(Nd1-xYx)3Fe27.31Ti1.69化合物的结构与磁性研究

制备了(Nd1-xYx)3Fe27.31Ti1.69(0≤x≤0.6)系列化合物,通过X射线衍射和磁性测量等手段研究了它们的结构和磁性.这些化合物均为Nd3(Fe,Ti)29型结构,A2/m空间群.化合物晶胞体积随Y含量增加而单调减少,居里温度Tc随Y含量增加略有降低,说明化合物的居里温度主要由Fe-Fe之间的交换相互作用所决定.温度为5K时,饱和磁化强度Ms随Y含量的增加而单调降低,与一个简单的稀释模型预期结果一致.所得化合物在低温下均发生自旋重取向,自旋重取向温度Tsr随Y含量增加而单调降低,从x=0时的232K减小到x=0.6时的121K.基于磁晶各向异性的研究结果确定了所得化合物的自旋相图.     

NiFe_(2-x)Sm_xO_4纳米丝的制备与磁性能

采用溶胶-凝胶法、静电纺丝技术和热处理技术相结合制备了一维NiFe_(2-x)Sm_xO_4(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1)纳米丝。利用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对NiFe_(2-x)Sm_xO_4纳米丝的结构、形貌和磁性能进行表征。结果表明:NiFe_(2-x)Sm_xO_4纳米丝表面光滑、直径均匀、连续,直径约60 nm。掺杂Sm~(3+)没有改变NiFe_2O_4的尖晶石结构,随着Sm~(3+)掺杂量的增大,晶粒尺寸D从44.8 nm减小到19.6 nm。NiFe_(2-x)Sm_xO_4纳米丝表现出软磁特性。随着Sm~(3+)掺杂量的增大,NiFe_(2-x)Sm_xO_4纳米丝的饱和磁化强度(Ms)、剩余磁化强度(Mr)和矫顽力(Hc)先减小后增大,在x=0.08时分别达到最小值22.54,2.98emu·g~(-1),90.33 Oe。     

镝对Dy_x(Fe_(47.5)Pd_(52.5))_(100-x)薄膜结构与磁性能的影响

采用直流磁控溅射法制备Dyx(Fe47.5Pd52.5)100-x(x=0,2.2,3.2,4.4,5.6)薄膜,X射线衍射实验结果表明:添加稀土元素Dy可以大幅缩短从无序的fcc相转变为有序的fct相的退火时间和退火温度,增加相转变的驱动力;此外适当添加Dy元素还具有细化晶粒的作用,晶粒尺寸可达到12~31 nm,适当的晶粒尺寸有利于晶粒之间的交换耦合作用。薄膜的磁滞回线表明:矫顽力Hc与剩磁比Mr/Ms随Dy含量的增加而先急剧增加后减小,当稀土含量x=3.2时,矫顽力的最大值为3.27 k Oe。随着退火温度的增加,矫顽力的变化也是先增加后下降,并且在Ta=550℃时达到最大。     

单分散NixZn1-xFe2O4纳米颗粒的制备及其磁热效应

以乙酰丙酮金属盐为前驱体,三乙二醇为溶剂,采用多元醇法制备了镍锌不同配比的Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4(x=0,0.3,0.5,0.7和1.0)铁氧体,并通过X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等对样品的结构、形貌、磁性能和磁热性能进行了表征。结果表明:Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4铁氧体分散性较好,尺寸均一,形状近似球形,平均粒径为4~5 nm。Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4纳米颗粒在室温下表现出亚铁磁性,饱和磁化强度随着镍含量的增加先增大后减小,当x=0.5时达到最大值29.38 emu·g~(-1)。在382k Hz交变磁场作用下,Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体温度可升温至313 K,表现出较好的磁热性能。     

掺杂对棒状纳米SrFe_(12)O_(19)形貌和性能的影响

以FeCl2为原料,利用化学沉淀法制备了针状纳米α-FeOOH中间体,并通过柠檬酸法在针状纳米α-FeOOH表面包裹锶的柠檬酸配合物,煅烧后形成的棒状纳米SrFe12O19并分别在共沉淀和溶胶-凝胶2个不同过程中对纳米SrFe12O19进行镧掺杂。采用XRD,TEM和振动样品磁强计(VSM)对SrFe12O19及掺杂锶铁氧体的结构、形貌及磁性能进行了表征。结果表明:沉淀法和柠檬酸法相结合后制得的针状前驱体于900℃煅烧后可制得平均直径为40nm,长径比为15～20的棒状纳米SrFe12O19。在沉淀过程中对前驱体进行掺杂后制得的SrLaxFe12-xO19较同温度时在溶胶-凝胶过程中进行掺杂制得样品的长径比有所增加,进而使得SrLaxFe12-xO19的各向异性变大,磁性能增加,且在沉淀过程中掺杂镧后,样品的矫顽力和饱和磁化强度达到最大值时,x值明显大于溶胶-凝胶过程中进行掺杂制得的棒状SrLaxFe12-xO19。利用共沉淀法掺杂后,当x=0.15时制备的样品的矫顽力最大为6179.1Oe,此时样品的饱和磁化强度和剩余磁化强度分别65.7和38.4emu·g-1。当x=0.2时制备的样品的饱和磁化强度达到最大值为67.3emu·g-1,样品的矫顽力为5852.7Oe。     

多巴胺用量对Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料的微观结构及吸附性能的影响

以自制的Fe3O4磁性纳米材料为核,多巴胺(DA)为表面修饰剂,成功地将2.0 G聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子接枝在Fe3O4磁核表面,制备出了一系列不同DA含量的Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料。采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)、振动样品磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等分析测试手段对材料组成、微观结构、磁性能和对重金属Cd(Ⅱ)离子的吸附性能进行了测试和表征。研究了修饰剂DA用量对Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料的相组成、微观结构、磁性能和吸附性能的影响。实验结果表明,Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料均呈典型的核-壳结构,材料晶型均呈现尖晶石结构,且壳层厚度随DA用量增加而增厚;材料的饱和磁化强度(Ms)均比Fe3O4的小,且随着DA用量的增加而降低,并且材料的矫顽力(Hc)和剩余磁化强度(Mr)均较低,其磁响应特性适合于做为可回收磁性纳米吸附材料。材料对Cd(Ⅱ)离子的平衡吸附容量随着DA用量的增加呈先增加后减小趋势。当Fe3O4和DA的质量比为8∶4时,吸附剂对Cd(Ⅱ)离子的吸附容量达到最大值165.13 mg·g^-1。     

CoSm_xFe_(2-x)O_4铁氧体纳米粉晶的制备及其电磁性能

用W/O微乳液法制备了CoSmxFe2-xO4(x=0.00,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10)铁氧体纳米粉晶。用X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和阻抗/材料分析仪表征了样品的结构、形貌和电磁性能。结果表明,掺杂少量Sm3+对样品的晶体结构没有影响,但其晶粒尺寸、饱和磁化强度、矫顽力和电磁损耗性能等都有不同程度的改变。样品的晶粒尺寸随Sm3+含量的增加而减小,在35~20 nm之间变化;而饱和磁化强度随着钐掺杂量的增加呈先减小后增大的变化趋势(x=0.00→0.04→0.08,Ms=52.95→51.03→52.56emu.g-1);当钐掺杂量x分别等于0.6和0.4时,其磁损耗性能和电损耗性能在1 MHz~1 GHz的频率范围达到最大,且低频区优于高频区。     

镝掺杂钙钛矿锰氧化物Gd0.67Ca0.33MnO3的磁性和磁卡效应EI北大核心CSCD

借助传统的固相反应法制备了多晶系列样品Gd0.67-xDyxCa0.33Mn O3(x=0,0.05,0.15),探究了Dy掺杂后对该系列样品磁性和磁卡效应的影响。研究结果表明：该系列样品呈现良好的单相性,均是立方钙钛矿结构,空间群为Pbnm;3个样品的铁磁性减弱、反铁磁性增强,并且Dy掺杂后系统内长程铁磁有序增强,形成了AFM团簇;通过该系列样品的临界行为分析,表明该系列样品均与平均场模型拟合较好;通过Arrott曲线和重标定曲线,发现母相和掺杂样品x=0.05,0.15均经历了一级相变到二级相变的过渡阶段;3个样品外加磁场为5 T的最大磁熵变值分别为1.53,1.44,1.40 J·kg-1·K-1。     

热处理条件对BaSm0.3Fe11.7O19铁氧体纤维结构演化和磁性能的影响

以金属盐和柠檬酸为原料,采用溶胶凝胶法成功制备1μm以下具有较大长径比的纳米晶BaSm0.3Fe11.7O19 铁氧体纤维。采用热重-差热分析(TG-DSC)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和振动样品磁强计(VSM)对前躯体纤维及其焙烧产物进行了表征。实验结果表明,750℃焙烧1小时,BaSm0.3Fe11.7O19铁氧体相已基本形成,随着焙烧温度的升高和保温时间的延长,BaSm0.3Fe11.7O19晶粒尺寸逐渐增大,纤维表面越发粗糙,片状结构越发明显。同时,纤维的饱和磁化强度(Ms)随晶粒尺寸的增加而增大,而矫顽力(Hc)则呈现先增大后减小的趋势,在晶粒尺寸为58.4 nm附近达到最大值459.2 kA/m,这表明Sm0.3Fe11.7O19纤维的临界单畴尺寸在60nm左右。对低温(77K)和室温(300K)样品的磁性能比较发现,磁性能存在明显的差异,这主要与纳米晶的表面自旋有关。     

有机改性对掺Dy3+铁氧体纳米磁颗粒性能的影响

采用共沉淀-相转化法制备出纳米级掺Dy3+铁氧体磁颗粒。选择阴离子表面活性剂月桂酸、月桂酸钠、十二烷基硫酸钠对磁颗粒进行了在线表面改性,得到磁性能和表面性能不同的复合纳米磁性材料,研究了活性剂及其用量对产物构建成分、相结构、磁性能的影响。TEM图片显示磁颗粒的形貌多数为类球形,平均粒径约18 nm;XRD图谱分析发现,活性剂及其用量不同,得到的产物其构建成分、相结构也不同;VSM测试结果表明,用月桂酸改性的产物磁性能最优、十二烷基硫酸钠改性者磁性能最差,产物室温下的饱和磁化强度(MS)随活性剂用量的增大呈现出降低的变化规律。     

形貌可控纳米SrFe_(12)O_(19)的制备及其磁性能

以FeCl3为原料,NaOH作为沉淀剂,通过化学沉淀法,制备出球状的Fe(OH)3中间体,同时以FeCl2为原料,采用化学沉淀法,分别使用NH3·H2O、Na2CO3和NaOH作为沉淀剂制得了不同形貌的中间体,利用柠檬酸法在中间体表面包裹锶的柠檬酸络合物,煅烧后分别制得了球形、纺锤体及棒状的纳米SrFe12O19.利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等测试手段对不同形貌的纳米SrFe12O19进行表征,并利用振动样品磁强计(VSM)对磁性能进行研究.结果表明:在用化学沉淀-柠檬酸法制备SrFe12O19的过程中,铁盐的种类以及沉淀剂的碱性对中间体的物相和SrFe12O19的形貌有着至关重要的影响.当原料为Fe3+时,制得了球形的纳米SrFe12O19;当原料为Fe2+时,利用碱性不同的沉淀剂可制得不同形貌的纳米SrFe12O19.随着沉淀剂碱性的增加,所得SrFe12O19的长径比增加,形貌各向异性增加.SrFe12O19的矫顽力(Hc)主要取决于粒子的各向异性,各向异性越大,矫顽力越大,饱和磁化强度(Ms)随着样品的各向异性的增加也有所增加,以FeCl2为原料,NaOH作为沉淀剂时制得的棒状SrFe12O19的矫顽力和饱和磁化强度最大分别为458.2kA·m-1和64.2A·m2·kg-1.     

La0.7-xDyxSr0.3MnO3(0.00≤x≤0.70)的TCR研究

研究了La位Dy掺杂对La0.7-xDyxSr0.3MnO3(0.00≤x≤0.70)电阻温度系数(TCR)的影响.实验结果表明:Dy掺杂将引起电阻率曲线的急剧变化,导致出现大的TCR;随Dy掺杂的增加,TCR在x=0.30出现峰值,然后随掺杂量的增加逐步降低.体系出现大的TCR,来源于Dy掺杂引起的晶格畸变和额外磁性耦合.