【摘要】：鋇鐵氧體(BaFe_(12)O_(19))是一種重要的磁性材料,被廣泛應用于制造電感器、高密度磁記錄材料以及微波器件等其他類型的電子器件。鋇鐵氧體具有優(yōu)異的性能,這種材料飽和磁化強度高、矯頑力特別大、居里溫度也很高,而且化學穩(wěn)定性非常好。通�？梢酝ㄟ^改進材料的制備工藝以及離子摻雜等手段來提高提升鋇鐵氧體性能。本文采用固相反應燒結(jié)法來制備樣品,分別研究了過渡金屬W~(6+)、Cu-Ti以及Cu-Sn摻雜對所制備的M型鋇鐵氧體結(jié)構(gòu)以及電磁相關(guān)性能的影響。(1)本文中所摻雜的W~(6+)可以替換Fe~(3+)并進入到鋇鐵氧體的晶格當中,同時使鋇鐵氧體的晶格常數(shù)a和c減小;W~(6+)離子摻雜能夠促進鋇鐵氧體晶粒長大;適量的W~(6+)離子摻雜能夠提高鋇鐵氧體的致密度,促進燒結(jié)。W~(6+)離子摻雜會降低鋇鐵氧體的飽和磁化強度。隨著所摻雜的W~(6+)離子含量的不斷增多,所制備樣品的的矯頑力呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢,樣品的磁導率呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢,磁損耗正切值也先增大后減小;介電常數(shù)逐漸增大,介電損耗能力逐漸減小。(2)在本實驗條件下,Cu~(2+)和Ti~(4+)能夠進入鋇鐵氧體的晶格,并使鋇鐵氧體的晶格常數(shù)a和c增大;等比率的Cu-Ti共摻能夠促進鋇鐵氧體晶粒長大,提高鋇鐵氧體的致密度,因為CuO能夠有效地促進燒結(jié),降低燒結(jié)溫度。Cu-Ti共摻對鋇鐵氧體地飽和磁化強度影響很小,幾乎不改變飽和磁化強度大小,但能使矯頑力在較大范圍內(nèi)降低。隨著Cu-Ti離子摻雜量的增多,磁導率和磁損耗正切值幾乎不變;介電常數(shù)先增大后減小,但介電損耗角幾乎不變。(3)在本實驗條件下,Cu~(2+)和Sn~(4+)能夠進入鋇鐵氧體的晶格,并使鋇鐵氧體的晶格常數(shù)a和c增大;等比率的Cu-Sn共摻能夠促進鋇鐵氧體晶粒長大,提高鋇鐵氧體的致密度,因為CuO能夠有效地促進燒結(jié),即能夠降低反應燒結(jié)溫度;鋇鐵氧體的飽和磁化強度幾乎不隨Cu-Sn摻雜量的變化而改變,飽和磁化強度的大小也幾乎不變,但卻可以使樣品的矯頑力在一個較大范圍內(nèi)逐漸變化。隨著Cu-Sn離子摻雜量的增多,磁導率幾乎不變,磁損耗正切值先增大后減小;介電常數(shù)先增大后減小;介電損耗在低頻下幾乎不變,在高頻下先增大后減小。
[Abstract]:Barium ferrite (BaFe_ (12) O_ (19)) is an important magnetic material and is widely used in the manufacture of inductors, high-density magnetic recording materials, and other types of electronic devices, such as microwave devices. Barium ferrite has excellent properties. This material has high saturation magnetization, high coercivity, high Curie temperature and chemical stability. It is very good that the performance of barium ferrite can be improved by improving the preparation process of material and ion doping. In this paper, the solid phase reaction sintering method is used to prepare samples. The effects of transition metal W~ (6+), Cu-Ti and Cu-Sn doping on the structure of M type barium ferrite and the electromagnetic properties are investigated. (1) The doping of W~ (6+) can replace Fe~ (3+) and enter the lattice of barium ferrite, and decrease the lattice constant a and C of barium ferrite; W~ (6+) ion doping can promote the grain growth of barium ferrite; a proper amount of W~ (6+) ion doping can increase the density of barium ferrite and promote sintering.W~ (6+) ion doping to lower barium ferrite. With the increase of the content of the doped W~ (6+) ion, the coercive force of the prepared sample decreases first and then increases, the permeability of the sample increases first and then decreases, the magnetic loss tangent value increases first and then decreases, the dielectric constant increases gradually, and the dielectric loss ability gradually decreases. (2) Under the present experimental conditions, Cu~ (2+) and Ti~ (4+) can enter the lattice of barium ferrite and increase the lattice constant of barium ferrite, a and C, and the Cu-Ti co doping of the equivalent ratio can promote the grain growth of barium ferrite and increase the density of barium ferrite, because CuO can effectively promote sintering and reduce the sintering temperature.Cu-Ti co doping to barium ferrite. The effect of magnetization is very small, almost without changing the saturation magnetization, but it can reduce the coercive force in a larger range. With the increase of Cu-Ti ion doping, the positive tangent of magnetic permeability and magnetic loss almost invariable, the dielectric constant increases first and then decreases, but the dielectric loss angle is almost constant. (3) under the present experimental conditions, Cu~ (2+) and Sn~ (4+) energy Enough to enter the lattice of barium ferrite and increase the lattice constant a and C of barium ferrite; the Cu-Sn co doping of the equivalent ratio can promote the grain growth of barium ferrite and increase the density of the barium ferrite, because CuO can effectively promote the sintering, that is, it can reduce the reaction sintering temperature, and the saturation magnetization of barium ferrite is almost not with the Cu-Sn doping amount. The magnitude of the saturation magnetization changes almost invariable, but the coercivity of the sample can be changed in a larger range. With the increase of Cu-Sn ion doping, the permeability is almost constant, the magnetic loss tangent value increases first and then decreases; the dielectric constant increases first and then decreases; the dielectric loss is almost constant at low frequency. At high frequency, it increases first and then decreases.
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM277

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本文編號：2136259