铁氧体磁性材料的制备及研究进展
锰锌软磁铁氧体材料的制备及研究新进展综述
锰锌软磁铁氧体材料的制备及研究新进展摘要: 目前国内外制备锰锌铁氧体材料的主要方法及研究进展, 包括传统的干法工艺(陶瓷工艺)和湿法工艺等, 同时指出了各种制备方法的优缺点。
认为煅烧条件的控制及产品粒径的分布是影响材料磁性能的关键,湿法工艺中的溶胶-凝胶法和水热法是今后研究的主要方向。
关键词: 锰锌铁氧体制备研究发展1.引言: 锰锌铁氧体又称磁性陶瓷,是具有尖晶石结构的软磁铁氧体材料,与同类型的金属磁性材料相比,它具有电阻率高,涡流损耗小等特点,因其具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等物理化学性能,被广泛应用于电子工业,主要用来制造高频变压器、感应器、记录磁头和噪声滤波器等。
随着电子工业的飞速发展,对磁性材料性能的要求也越来越高。
适用于不同场合的高品质磁性材料的制备研究越来越受到人们的广泛关注。
为了推动该领域研究工作的进展,结合笔者近年来的研究工作实际,我们从不同角度出发,对国内外制备锰锌铁氧体磁性材料的研究进展情况作以述评。
2. 锰锌铁氧体的性能特点及其改良途径2. 1 锰锌铁氧体的性能特点作为一种软磁铁氧体材料,对锰锌铁氧体性能的基本要求是起始磁导率要高, 磁导率的温度系数要小, 以适应温度变化。
同时矫顽力要小, 以便能在弱磁场下磁化, 也容易退磁。
此外比损耗因素要小, 电阻率高，这样材料的损耗小, 适用于高频应用。
与磁性金属材料相比,尽管锰锌铁氧体具有电阻率高、涡流损耗小等优点,但同时它也存在着饱和磁感应强度低、磁导率不高、居里点低、磁导率的温度系数高等不足之处,改善锰锌铁氧体的磁性能的研究正日益受到人们的广泛关注。
2. 2 改善锰锌铁氧体磁性能的主要途径欲提高锰锌铁氧体的磁性能应从两方面着手: 一是对材料化学成份的比例调整, 包括各种稀土元素的加入等;二是设法调整材料晶粒粒度及外观形貌。
有关研究表明: 配方中 F e3O 4的适量存在,使Fe2O 3在配方中含量为53~ 63. 5m o% 时, 有利于降低磁致伸缩系数, 提高磁导率; 另外,晶粒越大,晶界越整齐,材料的起始磁导率也越高;通过控制制备条件,在提高晶粒粒度的同时降低空隙率是人们追求的目标;平均粒径在10 ~ 20Lm材料的结构特点是晶粒粗大、晶界明显、密度高、孔隙率低、磁性能良好;晶粒大小还影响矫顽力的大小, 晶粒愈大, 矫顽力愈小,有利于材料的应用。
铁氧体磁性材料的制备及研究进展
铁氧体磁性材料的制备及研究进展
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摘要
铁氧体磁性材料是目前应用最广泛的磁性材料，用于制造电子元件、电机和自动部件的制动器及调节器等。
本文主要介绍了铁氧体磁性材料的制备和研究进展。
首先，重点介绍了铁氧体磁性材料的结构及性能，并详细阐述了它在电气领域的应用。
其次，简要介绍了最新的铁氧体磁性材料的制备方法，例如物理法和化学法，并根据文献介绍了各种制备技术在目前的研究中的应用情况。
最后，着重介绍了铁氧体磁性材料的未来发展方向。
关键词：铁氧体；磁性材料；制备方法；研究
Introduction
Structure and Properties of Ferrite Magnetic Materials
Preparation Methods
At present, the preparation of ferrite magnetic materials mainly includes chemical methods and physical methods.
Chemical Method
Physical Method
Current Research。
高性能铁氧体磁性材料的合成与应用
高性能铁氧体磁性材料的合成与应用铁氧体是一种重要的磁性材料，在许多领域都有着广泛的应用，如电子、通信、电力等。
然而，传统铁氧体材料的性能往往无法满足现代高性能磁性材料的需求，因此，研究人员一直致力于开发高性能的铁氧体磁性材料。
本文将从合成方法、材料性能以及应用领域三个方面探讨高性能铁氧体磁性材料的发展。
1. 合成方法合成高性能铁氧体磁性材料的方法主要包括传统的固相反应法、溶胶-凝胶法、化学共沉淀法以及高能球磨法等。
固相反应法是目前应用最广泛的一种方法，它通过固相混合和高温煅烧来制备铁氧体材料。
溶胶-凝胶法在中低温下通过溶胶的形式使金属离子均匀分散，然后通过凝胶和煅烧过程形成粒径较小的材料。
化学共沉淀法通过化学反应使金属离子沉淀形成色胶体，然后通过煅烧来得到铁氧体材料。
高能球磨法则是通过机械力将粉末颗粒进行碰撞和摩擦，从而实现材料的合成。
2. 材料性能高性能铁氧体材料的关键性能包括磁滞回线、矫顽力、饱和磁化强度以及磁导率等。
磁滞回线是指材料在磁化和去磁化过程中磁化强度的变化关系，矫顽力则是指材料在去磁化过程中所需的能量。
高性能铁氧体材料应具有较小的磁滞回线和较高的矫顽力，以实现高效的磁能转换和储存。
饱和磁化强度是指材料在饱和状态时所能达到的最大磁化强度，磁导率则是指材料对磁场的响应能力。
高性能铁氧体材料应具有较高的饱和磁化强度和磁导率，以实现高效的磁场感应和传输。
3. 应用领域高性能铁氧体磁性材料在许多领域都有着广泛的应用。
在电子领域，它们被广泛用于电源、变压器、传感器、电感等设备中。
铁氧体材料具有较低的电阻和高的电感，因此在电子设备中能够实现高效的能量传输和信号转换。
在通信领域，高性能铁氧体材料被用于制备各种微波器件，如衰减器、滤波器等。
由于铁氧体材料具有优异的磁导率和介电性能，在通信设备中能够实现高速和高频的信号传输。
在电力领域，高性能铁氧体材料可用于制备高效的电感器、电机、发电机等设备。
铁氧体材料具有较低的磁滞和较高的矫顽力，能够实现高效的电能转化和传输。
铁氧体材料的制备和性能研究
铁氧体材料的制备和性能研究铁氧体是一种重要的功能材料，具有良好的磁性、电性、光学性和机械性能等多种特性，广泛应用于信息存储、传感器、磁性材料、电子器件等领域。
本文将探讨铁氧体材料的制备和性能研究。
一、铁氧体材料的制备1. 化学法制备铁氧体材料化学法制备铁氧体材料具有工艺简单、成本低、制备精度高等优点，常用的方法包括溶胶凝胶法、共沉淀法、水热法、燃烧合成法等。
其中，溶胶凝胶法是一种制备高纯度、高均匀性的铁氧体材料的有效方法。
该方法通过控制溶液中各种离子的浓度和pH值，使得铁离子和氧离子在水相中聚合生成具有一定的结晶度和尺寸的氧化铁凝胶，然后通过热处理使得凝胶形成铁氧体晶体。
2. 热处理法制备铁氧体材料热处理法是制备铁氧体材料的传统方法，其主要原理是通过高温热处理氧化铁类化合物，使其晶粒长大并形成稳定的铁氧体晶体。
该方法操作简单，但制备的铁氧体材料质量易受热处理参数影响，同时，晶粒长大也会导致铁氧体材料的磁性差异增大。
3. 氧化还原法制备铁氧体材料氧化还原法是一种制备高纯度、高均匀性铁氧体材料的有效方法。
该方法通过对铁物质进行高温还原，使其形成纳米级铁氧体颗粒。
该方法具有制备过程简单、能够控制颗粒尺寸和分散度等优点，因此在电子器件和高密度磁存储等领域具有广泛的应用。
二、铁氧体材料的性能研究1. 磁性能铁氧体材料的磁性能是其最重要的性能之一。
磁性能的好坏直接影响着铁氧体材料在信息存储、磁性材料等领域的应用。
铁氧体材料的磁性能受到晶体结构、晶体尺寸、磁各向异性、配位离子等多种因素的影响。
其中，磁各向异性是影响铁氧体材料磁性的关键因素，其主要包括单轴各向异性、双轴各向异性和四轴各向异性等。
通过控制铁氧体材料的制备条件和添加适当的稀土元素等，能够有效调控铁氧体材料的磁各向异性，提高其磁场输出和磁场稳定性。
2. 光学性能铁氧体材料具有良好的光学性能，其吸收系数和透明度受晶体结构和晶格缺陷等因素影响。
通过改变铁氧体材料的晶体结构和控制其晶格缺陷，能够有效提高其光学性能。
铁氧体磁性材料的研究和应用
铁氧体磁性材料的研究和应用随着科技的不断发展，人们对材料科学的研究也越来越深入。
作为一种重要的功能材料，磁性材料得到了广泛应用。
其中，铁氧体磁性材料具有高磁性能、良好的耐腐蚀性和热稳定性等优点，成为科学家们关注的热点。
本文介绍铁氧体磁性材料的研究进展和应用前景。
一、铁氧体磁性材料研究进展铁氧体是由Fe3O4组成的一种氧化物，具有良好的磁性能，因此被广泛应用于电子、通信、航空航天等领域。
然而，其在一定温度范围内，磁性能受到温度的影响，即所谓的居里温度，使其在磁性存储器等高温环境下的应用受限。
近年来，科学家们在铁氧体磁性材料的研究上取得了突破性进展。
例如，研究团队通过改变铁氧体晶体结构，使其居里温度提高至500℃以上，从而扩大了其在高温环境中的应用范围。
此外，还有一些研究团队致力于提高铁氧体磁性材料的稳定性和储存密度，从而使其在信息存储、传输等领域的应用更加广泛。
二、铁氧体磁性材料的应用前景由于铁氧体磁性材料具有高磁性能、良好的耐腐蚀性和热稳定性等优点，因此其在众多领域有着广泛的应用前景。
1.电子领域铁氧体磁性材料可以用于电子元器件的制造，例如功率电感器、变压器、高频滤波器等，同时在计算机硬盘驱动器的磁性读写头中也有应用。
此外，磁性存储器、磁卡、磁带等也是铁氧体磁性材料的应用领域。
2.通讯领域由于铁氧体磁性材料具有高度方向性的磁性能，因此可用于制作天线、滤波器、扼流圈等电子通讯元器件。
3.医学领域铁氧体磁性材料具有良好的生物相容性，可以用于医学检测、磁性成像、药物传递等领域。
例如，一些研究人员在铁氧体磁性材料上表面修饰了药物，并利用其磁性使药物靶向输送至病灶区，这一技术具有重要的医学应用价值。
4.环保领域铁氧体在石油、石化等行业的废水处理方面也有应用，可用于去除水中铁、锰、镍等重金属离子，同时具有良好的可循环性。
总而言之，铁氧体磁性材料具有广泛的应用前景，其在电子、通信、医学等众多领域中的应用将会更加广泛。
铁氧体材料的制备与性能研究
铁氧体材料的制备与性能研究铁氧体材料是一种重要的功能性材料，具有高磁导率、高磁饱和磁感应强度、低矫顽力、宽电磁频带、石墨烯诸多特殊功能、广泛用途等优点，被广泛应用于电子、通信、信息、军工等领域。
近年来，随着铁氧体材料在科技领域上的应用不断发展，对铁氧体材料制备与性能研究的需求也越来越高，本文将从材料制备和性能两方面进行探讨。
一、铁氧体材料的制备铁氧体材料的合成方法众多，包括普通化学共沉淀法、微波合成法、水热法、溶胶凝胶法等。
其中，普通化学共沉淀法是目前主流的制备方法之一。
该方法使用硝酸铁、硝酸钴、硝酸锌等金属盐为原料，在碳酸钠或碳酸氢钠的氢氧化钠溶液中通过化学还原法制备出铁氧体磁性粉体。
另一种较为常用的制备方法是微波合成法。
该方法将金属盐、淀粉或羧甲基纤维素等发泡剂与余热应用微波加热膨胀形成微波透明孔隙体，进而得到铁氧体。
微波合成法具有制备时间短、产量高、工艺简便等优点。
水热法是利用水热条件下金属离子与羟基离子之间的缔合10代替传统凝胶法，实现了低温燃烧合成高讫铁氧体。
水热法具有固相反应速度快、反应条件软、造测量柔软、环保度高等优点，并且是高温固相法的最佳替代方法。
溶胶凝胶法分为水热溶胶凝胶法和无水溶胶凝胶法，是指通过将金属盐和螯合剂（如C2H2N2、EDTA等）形成均相混合溶液后，进行缩凝作用形成纳米粒子，并通过烘干和焙烧的方式最后得到铁氧体，具备出产耐高温材料的优势。
二、铁氧体材料的性能研究铁氧体材料具有优异的物理、化学性质，不同的制备方法对其性能有着显著的影响。
因此，对铁氧体材料的性能进行研究至关重要。
磁学性能是铁氧体材料最重要的性能之一，在广泛的应用中常常需要优异的磁性能。
有研究表明，通过制备方法的改进和优化，可以改善铁氧体材料的磁学性能，使之在磁介质、测试网等领域得到广泛应用。
同时，铁氧体材料的磁学性能还可用于电感器、高频磁芯等方面。
铁氧体材料在电学性能方面也有着广泛的应用。
不同制备方法对其电学性能的影响很大。
铁氧体纳米材料研究进展
铁氧体纳米材料研究进展近年来，随着科技的不断进步，纳米技术在各个领域的应用越来越受到重视。
在材料科学领域，铁氧体纳米材料也逐渐成为研究的热点之一。
本文将对铁氧体纳米材料的研究进展进行探讨。
一、简介铁氧体是一种重要的氧化物磁性材料，具有良好的磁性、化学稳定性以及较高的矫顽力。
铁氧体纳米材料的出现，使其在磁性记录、磁医学、电子器件等领域的应用得到了更为广泛的推广。
铁氧体纳米材料的制备方法主要包括物理法、化学法和生物法。
物理法包括溅射、热氧化物、超声波法、气相法等，其制备过程简单，但存在着高温、高能耗等问题。
化学法包括溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等，其制备过程较为简便，但对合成条件的精密控制要求较高。
生物法则利用生物体如细菌、酵母等的代谢过程，以其代谢产物为前驱体制备材料，不仅制备成本低，且制备温度较低，对环境和生物的影响小，克服了传统方法的很多缺点。
二、应用1. 磁性材料方面铁氧体纳米材料的磁性能对其应用起着决定性作用。
因此，在磁性材料方面，铁氧体纳米材料的应用主要体现在磁性记录、磁液、磁存储器等方面。
磁性记录：铁氧体纳米材料在磁性记录上具有灵敏度、稳定性、容量等性能优越，能够大大提高磁性记录的容量和密度。
磁液：铁氧体纳米材料在磁液的制备中起着重要作用，制备的磁液能够在可见光范围内具有很强的光学响应，并且具有良好的光稳定性和磁性稳定性。
磁存储器：铁氧体纳米材料在磁存储器中能够大大提高数据的存储密度，并且具有良好的抗辐射性能和防磁场干扰性能。
2. 生物医学方面铁氧体纳米材料在生物医学中的应用主要有磁性成像、癌症治疗、细胞筛选等方面。
磁性成像：铁氧体纳米材料具有磁性，在磁共振成像中可作为成像剂使用，提高成像质量，同时可用于组织定位等方面。
癌症治疗：铁氧体纳米材料可通过超级磁性热效应杀死癌细胞，研究表明，在适当条件下，磁性纳米材料的热效应可对肝癌和其他实体肿瘤产生显著的治疗效果。
细胞筛选：铁氧体纳米材料能够被磁场引导到目标细胞上，具有良好的细胞筛选能力，可用于药物检测、基因治疗和细胞工程等方面。
铁氧体磁性微纳米粒子的制备与性能研究
铁氧体磁性微纳米粒子的制备与性能研究近年来，磁性微纳米粒子因其在生物医学、环境修复、磁性存储等领域的广泛应用，成为材料科学、生物医学、信息科学等多个领域的研究热点之一。
其中，铁氧体磁性微纳米粒子作为一种具有良好磁性和生物相容性的材料，受到了广泛的关注。
本文将介绍铁氧体磁性微纳米粒子的制备方法以及其在生物医学领域的应用和性能研究进展。
一、铁氧体磁性微纳米粒子制备方法目前，铁氧体磁性微纳米粒子制备方法主要有物理法和化学法两种。
物理法主要包括溅射法、热分解法、气相法等，这些方法具有制备简单、操作容易等优点，但有时磁性不能完全发挥，且粒径难以控制。
而化学法则主要有共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法等，这些方法可以制备出粒径均一、磁性较好的铁氧体磁性微纳米粒子，但制备条件较为苛刻。
共沉淀法是一种常用的铁氧体磁性微纳米粒子制备方法。
在此方法中，通过将Fe3+和Fe2+以适当的化学计量比加入硝酸铵水溶液中，然后将NH4OH水溶液缓慢加入，并同时加热搅拌，使Fe3+和Fe2+水解形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，在NH4OH的作用下，形成Fe3O4晶体，随后离心、洗涤、干燥即可得到铁氧体磁性微纳米粒子。
溶胶-凝胶法是一种新型的合成铁氧体磁性微纳米粒子的方法，该方法通过水热反应与高温煅烧制备。
主要是将Fe（NO3）3与Na2CO3混合，加适量的PEG-400和乙醇，在恒温的条件下进行水热反应制备凝胶，煅烧得到铁氧体磁性微纳米粒子。
二、铁氧体磁性微纳米粒子的应用铁氧体磁性微纳米粒子具有良好的生物相容性和磁性特性，因此被广泛应用于生物医学领域的诊断、治疗、细胞成像等方面。
下面将分别介绍其在这些方面的应用。
1、诊断近年来，磁性共振成像（MRI）已成为临床上常用的诊断手段，而铁氧体磁性微纳米粒子作为MRI的对比剂，可以显著提高MRI的成像质量。
铁氧体磁性微纳米粒子可以更好地被组织吸收，使得对比剂局部化和积累得到更好的保证。
铁氧体磁性材料的制备及性能研究
铁氧体磁性材料的制备及性能研究铁氧体磁性材料是一种具有广泛应用前景的功能性材料。
它的磁性能力得以广泛应用于电子、通讯、医疗等领域。
因此，对铁氧体磁性材料的制备及性能研究，一直都是人们关注的焦点。
一、铁氧体磁性材料的制备铁氧体磁性材料的制备方法多种多样，其中，摩擦磨料磁化制备法、共沉淀法、水热法、气溶胶法、溶胶-凝胶法、电化学沉积法等方法较为常用。
目前，更多的研究人员选择常温下的化学共沉淀法来制备铁氧体磁性材料。
化学共沉淀法是利用水溶液中溶解的给定离子，通过化学反应沉淀出产物的方法。
具体的实验操作步骤包括：先将含铁和氧化物离子的水溶液混合，并调整pH值，使其适当酸性或碱性。
然后，将一定的沉淀剂缓慢地滴加到溶液中，搅拌和加热，直到沉淀全沉淀后过滤、洗涤、干燥成粉末。
二、铁氧体磁性材料的性能研究制备好的铁氧体磁性材料，需要对其磁性能力进行研究，以便更好地应用于实际生产中。
铁氧体磁性材料的性能指标主要包括剩磁、矫顽力、磁饱和强度、矫顽力系数和磁导率等。
剩磁是指在铁氧体磁性材料去磁化之后，剩下的磁感量。
其大小与材料的磁性能密切相关。
矫顽力则是反映材料的磁能储存能力。
磁饱和强度是指铁氧体磁性材料中充满着磁矩的情况下，没有剩余的磁感量。
矫顽力系数是反映铁氧体磁性材料磁化难度指标。
磁导率是反映铁氧体磁性材料内部磁场相对于外加磁场的响应指标。
以上五个性能指标互相联系，共同构成了铁氧体磁性材料的磁性能力。
三、未来展望随着科技的不断进步，铁氧体磁性材料的制备和应用将会越来越广泛。
其在储存、传输、处理等磁性方面的应用前景一直备受人们的关注。
在材料制备方面，基于调制性质的控制和自组装方法等是目前的研究热点。
同时，铁氧体磁性材料在医学领域的应用也卓有成效。
例如，在磁共振成像中，人们使用铁氧体磁性材料可以将更多有关人体生理学的信息进行采集和监测。
总之，铁氧体磁性材料具有极高的磁性能力，其制备和性能研究是一项非常重要的研究工作。
铁氧体磁珠的制备与性能研究
铁氧体磁珠的制备与性能研究铁氧体磁珠是一种新型的纳米材料，具有很好的应用前景。
在生物医学、环境净化、信息存储等领域都有应用。
本文将介绍铁氧体磁珠的制备及其性能研究。
一、铁氧体磁珠的制备1. 化学法制备化学法制备是一种比较常见的方法，它包括沉淀法、水热法、共沉淀法、热分解法等。
以沉淀法为例，制备流程如下：Step 1：配制出FeCl3和FeCl2的混合溶液Step 2：在180-200℃加热下将氢氧化钠加入溶液中Step 3：离心、洗涤和干燥得到铁氧体磁珠2. 生物法制备生物法制备是一种新兴的方法，其优势在于绿色环保，制备过程中无有害物质产生。
生物法制备常用的微生物有厌氧菌和嗜热菌等。
这些微生物可以将Fe3+还原成Fe2+并将其还原成铁氧体。
二、铁氧体磁珠的性能研究1. 磁性铁氧体磁珠具有很好的磁性。
其磁性主要体现为饱和磁化强度、矫顽力和磁化率等参数。
磁性的好坏会直接影响到其在生物医学等领域的应用效果。
2. 稳定性铁氧体磁珠的稳定性主要包括物理稳定性和化学稳定性。
物理稳定性是指铁氧体磁珠的分散状态是否良好。
化学稳定性是指铁氧体磁珠在不同的环境下是否稳定。
3. 生物相容性铁氧体磁珠在生物体内的生物相容性是非常重要的。
如果铁氧体磁珠在生物体内产生较为强烈的免疫反应，则会降低其应用效果。
因此，必须对铁氧体磁珠进行生物相容性评估。
三、铁氧体磁珠的应用1. 生物医学铁氧体磁珠可以被作为生物医学研究中的标记物，用于检测分离和诊断。
铁氧体磁珠还可以作为声音源，应用于肝癌、乳腺癌、结肠癌等癌症的治疗。
2. 环境净化铁氧体磁珠的应用能够使水流和空气中的污染物质脱离。
铁氧体磁珠还可以用于回收重金属，使重金属不再污染环境。
3. 信息存储铁氧体磁珠因其具有良好的磁性能被应用于信息存储领域。
由于铁氧体磁珠在微观上具有单一导磁性，因此其在信息存储中具有独特的应用前景。
本文介绍了铁氧体磁珠的制备及其性能研究。
铁氧体磁珠具有很好的应用前景，在生物医学、环境净化、信息存储等领域都有着广泛的应用。
新型铁氧体磁性材料的制备及应用
新型铁氧体磁性材料的制备及应用近年来，新型铁氧体材料以其高磁导率、高磁饱和度、低磁损耗等优异性能受到越来越多的关注。
新型铁氧体材料的研究与应用，不仅可以推动磁性材料的发展，也有着广泛的应用前景。
本文将从新型铁氧体磁性材料制备、性能特点以及应用领域等方面进行论述。
一、新型铁氧体磁性材料的制备新型铁氧体磁性材料的制备方法主要有四种：传统陶瓷法，溶胶-凝胶法，水热法和微波合成法。
1. 传统陶瓷法：传统陶瓷法是一种传统的制备方法，主要通过干燥成型、烧结等工艺来制备新型铁氧体材料。
这种制备方法的优点在于工艺简单，生产成本低。
但其缺点在于粒径分布较大，难以实现精细控制和高性能制备。
2. 溶胶-凝胶法：溶胶-凝胶法是一种近年来比较流行的制备方法，该方法主要是将金属盐溶解在溶液中，经过酸碱调节、沉淀、烘干等工艺，最终制备出新型铁氧体材料。
这种制备方法的优点在于可以控制材料的成分和微观结构，从而实现高性能的制备，但其缺点在于工艺技术要求较高。
3. 水热法：水热法是一种利用高温高压酸碱溶液中反应物的反应来合成新型铁氧体材料的制备方法。
这种制备方法的优点在于工艺简单、操作方便，同时也具有较好的制备效果，但其缺点在于工艺参数需要精细控制。
4. 微波合成法：微波合成法是一种新型的制备方法，其可有效地促使反应剂分子微波顺应性变换，加速化学反应进程。
这种制备方法的优点在于工艺简化、反应速度快、产品质量高等优点，但其缺点在于设备投资和操作技能的要求较高。
二、新型铁氧体磁性材料的性能特点新型铁氧体材料具有以下性能特点：1. 高磁饱和度：新型铁氧体材料具有高磁饱和度，能够在磁场强度较高时，仍能保持较高的磁导率。
2. 低磁损耗：新型铁氧体材料的磁损耗较低，能够保持稳定状态和较低的磁能损耗。
3. 耐高温性能优异：新型铁氧体材料在高温下的性能表现优异，能够满足高温环境下的应用需求。
4. 超导性：新型铁氧体材料晶体的部分结构可以表现出电子的导电性，能够应用于超导电子器件和电子存储领域。
铁氧体磁性材料的制备及研究进展
铁氧体磁性材料的制备及研究进展【摘要】铁氧体磁性材料是一类非常重要的无机功能材料,其应用涉及到电子、信息、航天航空、生物医学等领域.综述了铁氧体磁性材料的研究进展及其应用，分析了铁氧体磁性材料的制备方法,展望了研究和开发铁氧体磁性材料的新性能和新技术的应用前景.【关键词】铁氧体磁性材料；研究进展；制备铁氧体是一种非金属磁性材料,又称磁性陶瓷。
人类研究铁氧体是从20世纪30年代开始的,早期有日本、荷兰等国对铁氧体进行了系统的研究；在20世纪40年代开始有软磁铁氧体的商品问世;20世纪50年代是铁氧体蓬勃发展的时期。
1952年磁铅石硬磁铁氧体研制成功；1956年又在此晶系中开发出平面型的超高频铁氧体，同时发现了含稀土元素的石石型铁氧体，从而形成了尖晶石型、磁铅石型和石榴石型三大晶系铁氧体材料体系，应该说铁氧体的问世是强磁学和磁性材料发展史上的一个重要里程碑。
至今铁氧体磁性材料已在众多高技术领域得到了广泛的应用。
因此,有必要对铁氧体磁性陶瓷材料的研究动态进行总结以及对其发展进行展望。
1.铁氧体磁性材料的研究进展近年来，国内外学者在研究和改进磁性材料的同时,进行了卓有成效的新探索，其重点的研究和应用主要集中在以下几个方面.1。
1 铁氧体吸波材料由于科学技术的迅猛发展，在武器的隐身技术和电子计算机防信息泄露技术中，以及在生物学中的热效应方面，铁氧体作为吸波材料方面的应用尤为重要.铁氧体吸波材料通常分为尖晶石型铁氧体与六角晶系铁氧体两种类型,其中尖晶石型铁氧体应用历史最长,但尖晶石型铁氧体的电磁参数(介电常数和磁导率）都比较小,而且难以满足相对介单一铁氧体难以满足吸收频带宽、厚度薄和面密度小的要求,所以近年来研究者主要集中研究复合铁氧体材料以及纳米尺寸的铁氧体来控制其电磁参数[1］。
铁氧体纳米磁性材料作为微波的吸收体，纳米级的微粒材料的比表面积比常规粗粉大3～4个数量级,吸收率高，一方面，它能吸收空气中的游离的分子或介质中其他分子通过成键方式连接在一起,造成各向异性的改变.另一方面，在微波场中，活性原子及电子运动加剧,促使磁化，最终将电磁能转化为热能,从而增加吸收体的吸波能力。
铁氧体磁性材料的制备及其物性研究
铁氧体磁性材料的制备及其物性研究磁性材料是一类在磁场中表现出明显磁性现象的材料。
铁氧体磁性材料是最常见的磁性材料之一，它具有良好的磁性、热稳定性、化学稳定性等优良的物理和化学性质，因此被广泛应用于电磁学、信息技术、医学和环境保护等领域。
本文将介绍铁氧体磁性材料的制备方法及其物性研究。
一、铁氧体磁性材料的制备方法目前，铁氧体磁性材料的制备方法主要有三种：化学法、物理法和固相反应法。
1.化学法化学法制备铁氧体磁性材料是目前最常用的一种方法。
它是通过将铁、氧和一些金属离子进行化学反应，生成铁氧体磁性材料。
这种方法具有成本低、制备过程容易控制等优点，但也存在一些缺点，如制备的材料纯度不高，容易受到副反应的影响，导致铁氧体磁性材料的物性变差。
2.物理法物理法制备铁氧体磁性材料是通过物理手段，如磁控溅射法、分子束外延法等方法，将金属原子和氧原子按照一定的比例有序地堆积在基片上，从而制得铁氧体薄膜。
这种方法制备的铁氧体磁性材料纯度高，物性稳定，但是成本比较高，而且制备过程比较繁琐。
3.固相反应法固相反应法是将合适比例的金属氧化物或金属盐混合均匀，放入高温炉内进行高温反应，得到铁氧体磁性材料。
这种方法的优点是制备过程简单，成本低廉，但是铁氧体磁性材料的物性会受到反应温度、反应时间和反应条件等因素的影响。
二、铁氧体磁性材料的物性研究铁氧体磁性材料具有许多优异的物理、化学性质，它的物性研究对于材料的应用和发展具有重要意义。
1. 磁性研究铁氧体磁性材料具有良好的磁性，在外加磁场的作用下表现出不同的磁性。
磁性研究是揭示铁氧体磁性材料物性的关键。
通过对铁氧体磁性材料的磁滞回线、磁化强度、磁化率等参数的研究，可以了解铁氧体磁性材料的磁性强度、磁性稳定性等。
2. 结构研究铁氧体磁性材料的结构研究是揭示铁氧体磁性材料物性的重要手段。
通过X射线衍射、透射电镜等分析方法，可以了解铁氧体磁性材料的晶体结构、晶粒大小、晶格畸变等信息。
硬-软磁性铁氧体复合材料的制备及性能研究
硬-软磁性铁氧体复合材料的制备及性能研究硬/软磁性铁氧体复合材料的制备及性能研究引言：硬/软磁性铁氧体复合材料因其在电子、磁性、光学、声学以及热学等领域的广泛应用而备受关注。
该复合材料融合了硬磁性铁氧体和软磁性铁氧体的优点，既具有较高的磁化饱和强度和矫顽力，又拥有较低的磁化交流损耗和饱和磁导率。
本文将介绍硬/软磁性铁氧体复合材料的制备方法以及研究其性能的相关实验。
一、制备方法：1. 针状铁氧体复合材料的制备：针状铁氧体复合材料是一种常见的硬/软磁性铁氧体复合材料。
制备过程包括以下几个步骤：首先，通过溶胶-凝胶法、流体沉积法或水热合成法制备出纳米晶硬磁性铁氧体和软磁性铁氧体。
然后，将两种铁氧体混合均匀，再通过压制和烧结得到成品。
2. 负载型软磁性铁氧体复合材料的制备：负载型软磁性铁氧体复合材料是另一种常见的硬/软磁性铁氧体复合材料。
其制备方法如下：首先，通过化学共沉淀法、热分解法或溶剂热法制备出纳米晶硬磁性铁氧体颗粒。
然后，将硬磁性铁氧体颗粒负载在软磁性基质上，可以通过浸渍法、沉积法或电化学沉积法实现。
二、性能研究：硬/软磁性铁氧体复合材料的性能研究主要包括磁性、热学和电学性能等方面。
1. 磁性性能研究：磁性性能是硬/软磁性铁氧体复合材料的重要性能之一。
通过测量复合材料的磁化曲线、剩磁、磁导率和磁滞回线等参数可以得到其磁性性能。
实验结果表明，硬/软磁性铁氧体复合材料具有较高的磁化饱和强度和矫顽力，能够同时满足硬磁性和软磁性的需求。
2. 热学性能研究：热学性能是硬/软磁性铁氧体复合材料的另一个重要性能。
对复合材料进行热稳定性、热导率和热膨胀系数等性能的研究可以评估其在高温和强磁场等极端环境下的应用潜力。
3. 电学性能研究：电学性能是硬/软磁性铁氧体复合材料的关键性能之一。
复合材料的电阻率、介电常数和介电损耗等参数对其在电子器件和电磁波吸收等方面的应用具有重要影响。
实验结果表明，硬/软磁性铁氧体复合材料具有较低的磁化交流损耗和饱和磁导率，适用于高频电路和电磁波吸收器件。
铁氧体材料的制备及其应用研究
铁氧体材料的制备及其应用研究铁氧体是一种广泛应用于电子、磁性和光学等领域的磁性材料。
在制备铁氧体材料时，通常采用化学合成、溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法、物理气相沉积等多种方法。
为了得到具有较好性能的铁氧体材料，需要对不同的制备方法进行分析和选择，并对原料、工艺条件和控制参数进行优化和调整。
化学合成方法可通过溶液反应或水解反应得到铁氧体材料。
其制备工艺简单、适用于大规模生产，并可获得高纯度、均匀粒度和较好的形貌等优点。
溶胶-凝胶法是一种基于非均相反应的制备方法，通过凝胶化反应和热处理等步骤，得到具有强磁性、高饱和磁化强度和较佳储存特性的铁氧体材料。
水热法是一种通过调节反应条件，在一定的水相环境下制备高度分散、均匀粒径和高比表面积的铁氧体材料。
共沉淀法则是从溶液中同时沉淀出铁和氧化物的制备法，通过控制沉淀反应各步骤的条件来调节粒径和形态，获得具有优良磁性的铁氧体材料。
物理气相沉积法是一种通过热蒸发和化学反应来制备具有不同晶相结构、大小和形貌的铁氧体材料，可用于薄膜、纳米线和纳米颗粒等多种形式。
铁氧体在电子、磁性和光学等领域具有广泛的应用。
在电子领域，铁氧体可用于制备磁性材料、传感器、磁芯、星际雷达和高频电感器等。
磁性材料可用于磁性储存、磁盘、高密度磁记录和磁性颗粒等方面。
传感器可用于电池管理系统、机器人控制、生物医学和化学分析等领域。
磁芯广泛应用于电力变压器、测量仪器、音频播放器和视频录像机等。
星际雷达用于雷达信号处理、信号增强和信号反演等。
高频电感器可用于高频吸附、谐振电路和通信器件等。
在磁性颗粒领域，铁氧体颗粒可用于制备磁性纳米粒子和磁性纳米颗粒，用于磁性记录储存、生物医学成像和制备磁性引子等。
在磁性材料制备过程中需要注意的一些问题是：制备过程中需要控制反应温度、pH 值和反应时间等因素来影响样品的形态和性能。
选择合适的化学计量比和原料控制反应的产物的化学组成及形貌等特征。
此外，样品的物理性质和应用性能可以通过对生长过程中缺陷、晶格应变和应力等因素的控制来进行调节。
新型铁氧体材料的制备及磁性分析
新型铁氧体材料的制备及磁性分析随着现代科学技术的不断发展，新型材料的研究与应用也成为了当前科学研究中的热点领域之一。
其中，新型铁氧体材料的制备及磁性分析成为了目前研究的重点之一。
本文将重点分析新型铁氧体材料的制备方法以及磁性分析技术，希望对相关领域的研究者提供一些参考和帮助。
一、新型铁氧体材料的制备方法1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是目前制备新型铁氧体材料的主流方法之一。
该方法主要通过溶胶和凝胶过程中的化学反应来合成纳米颗粒，具有反应时间短、均一性好、可控性高等优点。
这种制备方法通常需要通过溶胶制备前驱体，再通过凝胶固化、煅烧处理得到均一的铁氧体材料。
2. 水热法水热法是一种简单易行的制备新型铁氧体材料的方法。
该方法通常将前驱体、还原剂和溶剂加入到反应釜中，通过高温高压的反应条件得到纳米级的铁氧体材料。
水热法的优点在于反应条件温和，控制容易，可以制备出纳米级铁氧体材料。
3. 其他方法除了溶胶-凝胶法和水热法以外，还有诸如共沉淀法、水热熔融法、氧化还原法等多种制备方法可供选择。
每种制备方法均有其独特的优点和缺点，具体方法的选择应考虑到所需制备的材料性能、设备能力和制备成本等因素。
二、新型铁氧体材料的磁性分析技术新型铁氧体材料的磁性分析对于了解材料的磁学性能至关重要。
以下将介绍几种常用的磁性分析技术。
1. 磁滞回线法磁滞回线法是磁性材料磁性分析的一种重要方法。
该方法通过在外磁场下不断改变样品磁化状态，得到磁化强度与外磁场的关系曲线。
该曲线称为磁滞回线。
磁滞回线的形状直接反映了铁氧体材料的饱和磁化强度、剩磁、矫顽力等重要参数。
2. 费米自旋共振法费米自旋共振法是另一种常用的磁性分析技术。
该方法主要通过使用微波磁场使铁氧体材料中的自旋共振，从而对其进行磁学性质的分析。
该方法的优点在于测量精度高，对于优化材料性能和研究磁学机制具有重要的作用。
3. 超导量子干涉仪法超导量子干涉仪法是一种高灵敏度、无破坏性的磁性分析方法。
铁氧体材料的制备和性质研究
铁氧体材料的制备和性质研究铁氧体是一种重要的磁性材料，广泛应用于电磁学、电子学、通讯、航空航天等领域。
近年来，随着材料科学的发展，对铁氧体材料的制备和性质研究也取得了显著进展。
一、铁氧体材料的制备铁氧体材料的制备方法繁多，主要包括化学法、物理法、溶胶-凝胶法、水热法等。
1. 化学法化学法是一种常用的铁氧体制备方法，此方法基于溶液化学反应，利用水溶液中的铁盐和氢氧化物制备铁氧体材料。
化学法制备铁氧体材料的优点在于制备速度快、不需要专业设备和高温条件。
2. 物理法物理法是铁氧体制备的另一种方法，如热处理、溅射法、磁控溅射法等。
这些方法的优点在于可以得到较高质量、较大尺寸的铁氧体。
3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种相对新型的铁氧体制备方法，主要是通过溶胶的物理和化学特性来控制材料的物理和化学性质。
该方法的优点是反应的温度低、成本低，且可以制备出较大尺寸的铁氧体。
4. 水热法水热法是一种绿色、环保的铁氧体制备方法，主要是利用高温、高压的条件下改变反应体系的溶液组成和离子活度，来改变铁氧体的晶型和晶体结构。
水热法制备出的铁氧体具有纳米尺度的粒径和独特的晶体结构特点。
二、铁氧体材料的性质研究铁氧体材料具有良好的磁性、机械性能和电学性能，在实际应用中具有重要作用。
下面将分别介绍铁氧体材料的磁学、机械性能和电学性能。
1. 磁学性能铁氧体材料的磁学性能主要包括饱和磁化强度、矫顽力、剩磁、磁导率、磁阻等指标。
其中，饱和磁化强度是衡量材料磁性强度的重要参数，是铁氧体材料磁性能的重要指标之一。
2. 机械性能铁氧体材料的机械性能主要包括硬度、弹性模量和断裂韧性等参数。
该类参数是衡量材料力学性能的重要指标，也是铁氧体材料在实际应用中的关键参数之一。
3. 电学性能铁氧体材料的电学性能主要包括介电常数、介电损耗、电阻率、电流密度等参数。
其中，铁氧体材料的介电常数和介电损耗是影响其在微波、毫米波应用中的重要参数。
结语铁氧体材料制备和性质研究的发展，为其在应用中的表现提供了长足的进步。
铁氧体磁性材料的制备及研究进展
铁氧体磁性材料的制备及研究进展【摘要】铁氧体磁性材料是一类非常重要的无机功能材料,其应用涉及到电子、信息、航天航空、生物医学等领域。
综述了铁氧体磁性材料的研究进展及其应用,分析了铁氧体磁性材料的制备方法，展望了研究和开发铁氧体磁性材料的新性能和新技术的应用前景。
【关键词】铁氧体磁性材料；研究进展；制备铁氧体是一种非金属磁性材料,又称磁性陶瓷。
人类研究铁氧体是从20世纪30年代开始的,早期有日本、荷兰等国对铁氧体进行了系统的研究;在20世纪40年代开始有软磁铁氧体的商品问世;20世纪50年代是铁氧体蓬勃发展的时期。
1952年磁铅石硬磁铁氧体研制成功;1956年又在此晶有必要对1.1.1(参数[1]3～4个数量级一起,能转化为热能,从而增加吸收体的吸波能力。
在应用方面,铁氧体吸波材料可分为结构型(整体烧结成一定形状的器件)和涂敷型(用铁氧体颗粒的涂层作为吸收剂使用),混合一定量的粘结剂后制成的吸收介质材料,有时为了提高吸波总体性能,将铁氧体吸波材料同金属型或有机型的材料混合使用。
1.2 信息存储铁氧体材料磁记录是利用强磁性介质输入,记录,存储和输出信息的技术和装置。
其磁记录用的磁性材料分为两类:磁记录介质,是作为记录和存储信息的材料,属于永磁材料。
另一类是磁头材料,是作为输入和输出信息用的传感器材料,属于软磁材料。
1.2.1 磁记录介质主要是磁带、硬磁盘、软磁盘、磁卡及磁鼓等,从构成上有磁粉涂布型磁材料和连续薄膜型磁材料两大类。
目前,主要的磁记录材料有:γ-Fe2O3,钴改性γ- Fe2O3,CrO2和钡铁氧体磁粉。
1.2.2 磁头材料磁头在磁记录技术中的作用是将输入信息存到磁记录介质中或将记存在磁记录介质中的信息输出来,起着转换器的作用。
目前应用的磁头材料有:热压多晶铁氧体,单晶铁氧体和六角晶系铁氧体[2]。
1.3在磁场作,包括10nm。
磁泛的应用并已用于癌症治疗目前器;剂,1.4效应构La1-, 3由于自旋无序散射作用,材料的导电性质向半导体型转变,因此,随着Mn4+离子含量的变化,材料可以形成反铁磁耦合和铁磁耦合,如果是反铁磁耦合,材料呈高电阻态:如果是铁磁耦合,则材料呈低电阻态;如果在零磁场下,材料是反铁磁,则电阻处于极大,施加磁场后,由反铁磁态转变为铁磁态,则电阻由高电阻变为低电阻。
铁氧体磁性材料的制备及应用研究
铁氧体磁性材料的制备及应用研究铁氧体磁性材料是具有磁相互作用的功能性材料，近年来在电子、电磁场、能源和储存等领域广泛应用。
在这些应用领域中，铁氧体磁性材料具有优异的性能、广泛的应用领域和低成本等优点。
因此，铁氧体磁性材料的制备与研究已成为当前材料领域的热点之一。
一、铁氧体磁性材料概述铁氧体磁性材料是以Fe3+为中心的八面体氧化物晶体结构通过自组装过程形成的，具有良好的软磁性和硬磁性。
铁氧体磁性材料具有高温稳定性、高磁导率和高饱和磁场强度等特点，因此被广泛应用于磁存储、磁记录、电磁波吸收、超声波技术、磁医学等领域。
铁氧体磁性材料按照制备方法分为物理法和化学法。
物理法主要包括溅射法、磁控溅射法、磁流体法等；化学法主要包括化学共沉淀法、水热合成法、溶胶凝胶法、氧化还原法等。
不同制备方法得到的铁氧体磁性材料具有不同的形貌和结构，从而影响其性能和应用。
二、铁氧体磁性材料制备方法2.1 溶胶凝胶法溶胶凝胶法制备的铁氧体磁性材料是通过溶胶和凝胶的自组装形成的。
通常从金属或金属络合合适的化学物质开始，采用水解缩聚的过程来形成凝胶，随后通过热处理过程形成铁氧体材料。
溶胶凝胶法制备的铁氧体材料具有粒径分布均匀、晶体粒度细小、熔点低、比表面积大、孔隙分布范围广等特点，主要用于制备薄膜、多孔材料等。
2.2 化学共沉淀法化学共沉淀法是通过同时添加两种化学物质，使之发生化学反应形成产品。
其中，控制沉淀速率和控制化学反应速率非常关键。
根据实验条件和添加剂的不同，可以制备出不同形貌和尺寸的铁氧体材料。
化学共沉淀法制备的铁氧体材料具有单相化学成分和大粒度的颗粒，因此其磁性能较好，广泛应用于电子、电磁场、能源和储存等领域。
三、铁氧体磁性材料应用研究3.1 磁存储材料铁氧体磁性材料具有一定的软磁性和硬磁性，在磁读写过程中具有良好的磁导率和垂直磁各向异性，是理想的磁存储材料。
其中，铁氧体薄膜的制备和表面性质研究具有重要的应用价值。
3.2 磁记录材料铁氧体磁性材料在信息录制和存储中有重要的应用价值。
永磁铁氧体材料发展现状与研究进展 文献
永磁铁氧体材料发展现状与研究进展近年来，随着新能源技术的快速发展，永磁铁氧体材料成为了人们关注的热点之一。
永磁铁氧体是由氧化铁和氧化稀土金属组成的复合材料，具有高磁导率、高抗磨损性和良好的耐高温性能。
它在电力、电子、通信等领域都有广泛的应用，因此对永磁铁氧体材料的研究一直备受关注。
1. 永磁铁氧体材料的基本特性永磁铁氧体材料具有高磁导率和低磁损耗的特点，其磁性能随着工艺和成分的不同而有所差异。
通常来说，永磁铁氧体材料的磁导率越高，磁能积越大，矫顽力越高，其磁性能就越好。
永磁铁氧体材料还具有良好的抗腐蚀性和耐高温性能，适用于不同的环境和工作条件。
2. 永磁铁氧体材料的应用领域由于其良好的磁性能和机械性能，永磁铁氧体材料在很多领域都有广泛的应用。
在电机领域，永磁铁氧体材料可用于制造各种类型的电机，如交流电机、直流电机和步进电机；在电子领域，永磁铁氧体材料可用于制造传感器、变压器和滤波器等电子元器件；在通信领域，永磁铁氧体材料可用于制造天线和滤波器等产品。
可以说，永磁铁氧体材料在现代化社会中扮演着不可或缺的角色。
3. 永磁铁氧体材料的研究进展随着新材料和新工艺的不断涌现，永磁铁氧体材料的研究也在不断深入。
目前，主要的研究方向包括磁性能的改进、制备工艺的优化以及新型永磁铁氧体材料的研发。
科研人员们通过改变材料的成分和结构，不断提高永磁铁氧体材料的磁导率和磁能积，以满足不同领域的需求。
他们还致力于开发新的制备工艺，降低产品成本，提高生产效率，推动永磁铁氧体材料产业的发展。
4. 个人观点和理解在我看来，永磁铁氧体材料的研究具有重要的意义。
它不仅可以推动电机、电子和通信等行业的发展，还可以为人们的生活带来便利。
永磁铁氧体材料的研究也将对环境保护和资源利用起到积极作用。
我对永磁铁氧体材料的发展充满了信心，并期待着更多的突破和创新。
总结与回顾：永磁铁氧体材料作为一种重要的功能材料，在现代工业中具有不可替代的地位。
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铁氧体磁性材料的制备及研究进展【摘要】铁氧体磁性材料是一类非常重要的无机功能材料,其应用涉及到电子、信息、航天航空、生物医学等领域。
综述了铁氧体磁性材料的研究进展及其应用,分析了铁氧体磁性材料的制备方法，展望了研究和开发铁氧体磁性材料的新性能和新技术的应用前景。
【关键词】铁氧体磁性材料；研究进展；制备铁氧体是一种非金属磁性材料,又称磁性陶瓷。
人类研究铁氧体是从20世纪30年代开始的,早期有日本、荷兰等国对铁氧体进行了系统的研究;在20世纪40年代开始有软磁铁氧体的商品问世;20世纪50年代是铁氧体蓬勃发展的时期。
1952年磁铅石硬磁铁氧体研制成功;1956年又在此晶系中开发出平面型的超高频铁氧体,同时发现了含稀土元素的石石型铁氧体,从而形成了尖晶石型、磁铅石型和石榴石型三大晶系铁氧体材料体系,应该说铁氧体的问世是强磁学和磁性材料发展史上的一个重要里程碑。
至今铁氧体磁性材料已在众多高技术领域得到了广泛的应用。
因此,有必要对铁氧体磁性陶瓷材料的研究动态进行总结以及对其发展进行展望。
1.铁氧体磁性材料的研究进展近年来,国内外学者在研究和改进磁性材料的同时,进行了卓有成效的新探索,其重点的研究和应用主要集中在以下几个方面。
1.1 铁氧体吸波材料由于科学技术的迅猛发展,在武器的隐身技术和电子计算机防信息泄露技术中,以及在生物学中的热效应方面,铁氧体作为吸波材料方面的应用尤为重要。
铁氧体吸波材料通常分为尖晶石型铁氧体与六角晶系铁氧体两种类型,其中尖晶石型铁氧体应用历史最长,但尖晶石型铁氧体的电磁参数(介电常数和磁导率)都比较小,而且难以满足相对介单一铁氧体难以满足吸收频带宽、厚度薄和面密度小的要求,所以近年来研究者主要集中研究复合铁氧体材料以及纳米尺寸的铁氧体来控制其电磁参数[1]。
铁氧体纳米磁性材料作为微波的吸收体,纳米级的微粒材料的比表面积比常规粗粉大3～4个数量级,吸收率高,一方面,它能吸收空气中的游离的分子或介质中其他分子通过成键方式连接在一起,造成各向异性的改变。
另一方面,在微波场中,活性原子及电子运动加剧,促使磁化,最终将电磁能转化为热能,从而增加吸收体的吸波能力。
在应用方面,铁氧体吸波材料可分为结构型(整体烧结成一定形状的器件)和涂敷型(用铁氧体颗粒的涂层作为吸收剂使用),混合一定量的粘结剂后制成的吸收介质材料,有时为了提高吸波总体性能,将铁氧体吸波材料同金属型或有机型的材料混合使用。
1.2 信息存储铁氧体材料磁记录是利用强磁性介质输入,记录,存储和输出信息的技术和装置。
其磁记录用的磁性材料分为两类:磁记录介质,是作为记录和存储信息的材料,属于永磁材料。
另一类是磁头材料,是作为输入和输出信息用的传感器材料,属于软磁材料。
1.2.1 磁记录介质主要是磁带、硬磁盘、软磁盘、磁卡及磁鼓等,从构成上有磁粉涂布型磁材料和连续薄膜型磁材料两大类。
目前,主要的磁记录材料有:γ-Fe2O3,钴改性γ- Fe2O3,CrO2和钡铁氧体磁粉。
1.2.2 磁头材料磁头在磁记录技术中的作用是将输入信息存到磁记录介质中或将记存在磁记录介质中的信息输出来,起着转换器的作用。
目前应用的磁头材料有:热压多晶铁氧体,单晶铁氧体和六角晶系铁氧体[2]。
1.3 磁性流体磁流体是一种新型的功能材料,它由磁性颗粒,稳定剂(表面活性剂)和载液三部分组成,在磁场作用下显示出优于其他磁性材料的优良性能,因此被广泛应用[3]。
这是一种人工合成的胶体系统,包括胶状的磁性微粒(磁铁矿),经界面活性剂的辅助分散于连续的载粒液中,磁性微粒的直径约10nm。
磁性流体集固体的可磁化性和液体的流动性于一体,在磁场作用下,磁性流体可被磁化,显示超顺磁性[4]。
磁性流体在生物医学领域具有广泛的应用:近年发展起来的磁性药物载体是国内外十分关注的高新技术。
它具有导航作用,并已用于癌症治疗,是医药学的一个重要发展方向[5,6]。
目前,在合成磁流体中主要用滴定水解法[7,8]和Massart水解法[9],其主要的应用:利用外加磁场可以改变光在磁流体中的透射性质,制作光传感器,磁强剂等;利用在磁场作用下粘度变化可制作阻尼器;利用在梯度磁场中悬浮效应可制成密度计,加速度表等;利用在磁场中运动性质,可制备药物吸收剂,治癌剂,造影剂;利用流体的热交换性可制能量交换机;另外还用于动态磁密封技术和扬声器中的线圈散热问题。
1.4 庞磁电阻材料人们把20世纪90年代发现的类钙钛矿结构的陶瓷氧化物有更大巨磁电阻效应称之为庞磁电阻效应(colossal magnetoresistance CMR)。
磁电阻值高达1.27 × 10- 5%,钙钛矿结构La1- xCaxMnO3(LCMO)氧化物中,存在Mn3+和Mn4+离子,它们有完全自旋极化的3d能带。
在较高温度下,由于自旋无序散射作用,材料的导电性质向半导体型转变,因此,随着Mn4+离子含量的变化,材料可以形成反铁磁耦合和铁磁耦合,如果是反铁磁耦合,材料呈高电阻态:如果是铁磁耦合,则材料呈低电阻态;如果在零磁场下,材料是反铁磁,则电阻处于极大,施加磁场后,由反铁磁态转变为铁磁态,则电阻由高电阻变为低电阻。
磁电阻的变化率可达到很高,称之为庞磁电阻效应。
目前庞磁阻材料分为:钙钛矿立方结构的[AA3′] B4O12锰氧化物,掺杂稀土钴氧化物REAxCoO3,焦绿石结构TiM2O7和尖晶石结构的FeCrO4。
因其特殊的磁电阻产生机制,目前在该领域的研究尤为活跃。
2 铁氧体磁性材料的制备经典的制备方法是陶瓷方法,需要很高的温度和很长的反应时间,而且伴随研磨,这就导致了杂质的产生。
化学法制备在近几年引起了人们的广泛关注,化学合成法制得的材料颗粒尺寸、形状、组分可控,而且材料的性能可根据条件进行改善,发展较快的制备纳米结构铁氧体的方法有溶胶-凝胶法、化学共沉淀法、前驱体热解法、水热法、自蔓延燃烧法、微乳法和模板法等。
2.1 溶胶-凝胶法金属醇盐、溶剂、水以及催化剂组成均相溶液,由水解缩聚而形成均相溶胶,进一步陈化成为湿凝胶,经过蒸发得到干凝胶,烧结,得到致密的纳米颗粒材料。
其磁性能与干凝胶的焙烧温度和铁氧体的含量有关。
Hutlova等[10]采用改进的溶胶-凝胶法,得到高矫顽力的SiO2包裹CoFe2O4的纳米颗粒。
有文献报道了溶胶-凝胶法可制得SiO2包裹的γ-Fe2O3纳米颗粒,并详细地研究了反应组分、温度等对产物的磁性能影响。
通过W /O微乳法形成纳米胶束限制大小,可制得分散于微米抗磁基体中超顺磁纳米晶;改变基体材料后,采用类似的方法制得Fe2O3/Al2O3复合材料。
Gao等[11]将含有Fe2+和Fe3+的水溶液逐滴加入到含有CTAB的甲苯溶液中,搅拌4h后加入NH3·H2O,再加入硅酸乙酯,得到球形纳米磁性材料均匀分散在SiO2基体中的纳米磁性复合材料。
用以柠檬酸为络合物的络合物型溶胶-凝胶法在相对低的温度制备了单一的Z型铁氧体,并表现出良好的磁性能。
Xiong等[12]用硬脂酸溶胶-凝胶法制备了CoCrFeO4和Ba4Co2Fe36O60纳米晶,并研究了他们的磁性能。
2.2 化学共沉淀法化学共沉淀法是制备铁氧体的一种常见的方法。
Ryu等[13]通过化学共沉淀法制得Co1-xNixFe2O4纳米颗粒,发现热处理温度在400～600℃,矫顽力随温度的升高而增加,当磁性纳米颗粒大小为20～30nm,其矫顽力可达1450～1800Oe。
采用该法制得的纳米颗粒,用油酸包裹,经酸化、洗涤和分离,得到不同直径纳米颗粒。
然后重新分散、沉积,用尼龙薄膜过滤扩散到Langmuir薄膜上,得到两维纳米颗粒阵列。
刘辉等[14]以水合硫酸锌和水合三氯化铁为原料,在微量相转化催化剂的存在下,用沸腾回流的方法制备了纳米铁酸锌微晶。
共沉淀法制备的铁氧体粉末表面常吸附Cl-、SO42-、Na+等杂质,为了得到高纯度的铁氧体,通常采用加入添加剂的方法,在碱性溶液中成功合成了纯度高、均匀性好,颗粒度为1μm左右的不同Zn含量的锌铁氧体超细粉末。
2.3 前驱体-热解法前驱体-热解法是利用金属阳离子与阴离子在低温下发生化学反应形成稳定的化合物或络合物,或者在溶液中发生聚合反应形成稳定的金属聚合物,经过高温焙烧得到纳米氧化物。
该法制得的颗粒纯度高、均匀性好、所需时间短、操作简单,可连续制备且通过改变操作条件可制得各种形态和性能的纳米微粉。
近年来,采用单分子前驱体制备铁氧体纳米磁性材料越来越受到关注。
Duan等[15]采用一种新的合成路线,先形成单分子前驱体双氢氧化物金属盐,然后在900℃灼烧,制得铁氧体纳米颗粒。
Fu等[16]通过实验论证和条件筛选,发现丙烯酸盐聚合后热分解得到的纳米级铁氧体颗粒分散性好、粒度分布均匀和工艺参数易控,并具有软化学特征,尤其可大量制备纳米级铁氧体。
2.4 水热法桑商斌等[17]采用水热法制备了单相、无硬团聚的10～20nm锰锌铁氧体纳米晶。
Yu等[18]将金属锌片和FeCl2作为起始反应物,通过水热法制备出ZnFe2O4超微粒子,粒径达到300nm,在80K和300K时饱和磁化强度分别达到61.2A·m 2/kg和54.6A·m 2/kg。
通过水热法还能制备出Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒子、钴铁氧体纳米粒子以及六角片状钡铁氧体纳米颗粒。
付绍云等[19]采用水热法合成软磁材料MnFe2O4纳米晶,并研究了形成机理以及反应条件(如温度)对磁性能的影响。
近年来,微波水热法合成铁氧体纳米磁性材料取得了明显进展。
用有机溶剂代替水作介质,采用类似水热合成的原理可制备铁氧体磁性材料。
通常采用金属配合物或盐,在有机溶剂中经溶剂热处理后得到尖晶石结构的铁氧体纳米颗粒。
Li等[20]研究了溶剂热还原法制备单分散的、亲水的单晶铁氧体微球,这些材料具有优异的磁性能。
2.5 自蔓延燃烧合成法李垚等[21]采用自蔓延燃烧合成法合成了不同的铁氧体系列,并通过对燃烧合成产物的Mössbauer谱分析,研究了产物的结构和组分。
岳振星等[22]将粉末的溶胶-凝胶湿化学合成法和自蔓延高温合成法结合起来,合成的铁氧体粉末因具有纳米尺度而表现出铁磁相和顺磁相共存。
采用燃烧合成法合成纳米尖晶石铁氧体,主要通过控制燃料和氧化剂的摩尔分数来控制颗粒大小。
2.6 微乳液法肖旭贤等[23]以TX-10+AEO 9/正戊醇/环己烷/水为微乳体系,制备了大小均匀,粒径为20～50nm含有油酸、油酸氨的二苯醚溶液中制得Fe3O4纳米晶;当Co(acac)2或Mn(acac)2与Fe(acac)3以1∶2混合,可制得CoFe2O4或MnFe2O4纳米晶。
Pileni等[24]在Fe和Co盐水溶液中加入一定量的SDS,形成Co(DS)2和Fe(DS)2胶束,用NaOH调节pH值,生成纳米磁性颗粒。