M型永磁铁氧体微粉形态结构及磁性能

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六角晶系的钡磁铅石型(BaM)铁氧体和锶磁铅石型(SrM)铁氧体由于具有单轴磁晶各向异性,优越的性价比,较高的居里温度以及化学稳定性等特点,是一种重要的永磁材料,但其制备工艺和加工技术几乎已经比较完善,要想再提高它们的磁性能较难。近些年人们开始尝试:(1)通过熔盐法中添加助熔剂或不同助熔剂盐组合来降低预烧温度,使反应生成颗粒均匀而改进工艺;(2)通过掺杂或组合掺杂来实现各种离子代换来改变磁性材料的交换作用、磁晶各向异性等本征特性,从而改善材料的磁性能和物理性能。本论文就是在SrM的基础上通过添加不同助熔剂和进行LaCo替代,一方面希望能制备出性能优良的永磁铁氧体磁粉,另一方面也对其磁特性与显微结构之间的关系进行一定程度的分析和解释。本实验的样品制备是采用氧化物法中的陶瓷工艺法。助熔剂取三组,用量为原料所有成份总质量的10%,其中一组为KCl和NaCl其量各占一半;一组为NaCl、KCl和NaBO2其中NaCl及KCl分别点原料总质量的4%,NaBO2占原料总质量的2%;及K2SO4组。LaCo替代SrM是根据分子式LaxSr1-xCoxFe2n-xO19进行配方,在制备的过程中考虑到“跑锶”等诸多实际问题,这里n取5.70,而x分别取0.2,0.25,0.3。对这些样品的研究过程中,得到以下结论:1.助熔剂对SrM性能的研究A.添加助熔剂都能使反应加快,NaCl、KCl及NaBO2的组合对SrM的反应催化促进作用最快,NaCl、KCl组合的对反应的加速作用居中,而K2SO4的最慢。B.从XRD及SEM分析K2组的高温预烧及适当温度长时间保温我们可以得到不同生长方向的颗粒。2.LaCo替代SrM性能的研究A.随着x的增大σ16逐渐减小;且都比未替代时低。可以根据实际需要选择合适的替代量x和预烧温度Tc。在添加助熔剂后,当Tc<1280℃时,随着预烧温度的升高,σ16保持不变,但在Tc=1280℃时,比饱和磁化强度出现下降。B.如文献所述当替代量x=0.25时矫顽力达到最大,继续增大x会使矫顽力减小。在添加助熔剂后,随着预烧温度的升高,样品的矫顽力出现先增大后减小的趋势。C.通过LaCo替代会抑制样品颗粒长大,而随着替代量的增加抑制作用越强D.对Tc=1200℃的样品进行XRD分析,通过LaCo替代样品使在未替代时没有反应的Fe2O3相逐渐减弱,并消失。总之,通过选择合适的助熔剂及配方,并对SrM替代选择适当预烧温度、保温时间及替代量就可制备我们所期望的优越的永磁铁氧体磁粉。
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