稀土铁石榴石磁性电介质陶瓷改性研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lcm0153
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
稀土铁石榴石磁性电介质陶瓷因独特的介电性能和磁光性能被广泛用作微波器件材料和磁光记录介质;其介电常数在不同温度和频率下显著变化,且外磁场可以改变其电容和介电常数,石榴石陶瓷可调的介电性能使其在可调电容器和磁场传感器等方面具有极大的应用前景。本论文采用标准固相反应法合成钇镱铁石榴石(Y3-xYbxFe5O12)陶瓷和钇镱铁铝石榴石(Y3-xYbxFe4AlO12)陶瓷,分别研究c位稀土元素置换、c位稀土元素和d位Fe元素同时被置换对稀土铁石榴石陶瓷性能的影响规律;同时合成镱铋石榴石(Yb3-xBixFe5O12)陶瓷,研究Bi3+部分置换Yb3+对其结构和性能的影响。Y3-xYbxFe5O12(x=0,0.5,1,2,3)陶瓷在133K-573K范围内具有三个介电弛豫,yb3+部分置换Y3+对低温弛豫激活能无明显影响,降低了中温介电弛豫激活能,显著影响高温介电弛豫激活能;Y3-xYbxFe5O12陶瓷饱和磁化强度受yb3+置换量影响很小;随着Yb3+置换量的增加,Y3-xYbxFe5O12陶瓷的晶胞参数逐渐减小,Fe3+(a)-O-Fe3+(d)键角减小,导致五个组分样品的Fe3+(a)-O-Fe3+(d)超交换作用逐渐减弱,表现为磁有序温度的降低;随着Yb3+置换量增加,Y3-xYbxFe5O12陶瓷的非本征磁介电效应显著弱化;Y3Fe5O12、Y2.5Ybo.5Fe5O12、Y2YbFe5O12三个组分中本征磁介电效应占主导地位,三个组分样品的磁介电系数随着Yb3+含量增加而显著增加;由于非本征磁介电效应的极大消弱,YYb2Fe5O12、Yb3Fe5O12两个组分磁介电系数显著变小。Y3-xYbxFe4AlO12(x=0,0.5,1,2)陶瓷的饱和磁化强度和磁有序温度取决于Fe3+(a)-O-Fe3+(d)超交换作用,Fe3+对超交换作用的影响占据主导地位,而稀土元素对其影响较小。Fe3+主要通过直接影响超交换作用对石榴石陶瓷的磁有序温度和饱和磁感应强度产生显著影响;稀土元素主要通过改变晶胞参数进而影响Fe3+(a)-O-Fe3+(d)键角,间接对石榴石陶瓷的磁有序温度和饱和磁化强度产生影响;Y3-xYbxFe4AlO12陶瓷四个组分样品中稀土元素置换对介电性能影响较小,而d位Fe3+置换对其电性能影响很大。Yb3-xBixFe5O12(x=0,0.5,1)陶瓷中Bi3+部分置换Yb3+使烧结温度从1673K降低到1398K,同时其介电常数和介电损耗也显著降低;Bi3+部分置换yb3+,Fe2+-Fe3+双交换作用减弱,同时部分Fe3+偏离易磁化轴,导致其饱和磁化强度减小;Bi3+部分置换Yb3+使Fe3+(a)-O-Fe3+(d)超交换作用增强,表现为磁介电系数减小和磁有序温度增加。
其他文献
6000系铝合金是一类可热处理强化的铝合金,因其具有良好的强度、成形性、耐蚀性和焊接性,在航天、航空、军工以及汽车等工业领域得到广泛应用。研究表明:大塑性变形技术(SPD)可
对我国当前特种设备安全管理制度体系中涉及电梯安全评估的条款进行调研分析,并就评估主体、评估对象、评估结论、评估方法等开展比对研究并给出建议,为电梯安全评估制度保障
塑料填充改性技术的进步促进了超细化填料的应用,大量的研究及生产实践证实,在相同的填充条件下,超细填料与普通填料相比填充改性效果更好,改性效率更高。对于超细粒子在高聚物基体中的分散问题,分散设备成为一个至关重要的因素。因此,研制高效分散混合设备来解决超细粒子在塑料基体的分散就显得特别有意义。 而现在的混炼设备大多是在现有加工设备(混炼机,球磨机,挤出机)上的改进,具有一定的局限性。为此,我们结