報道了通過bi2o3的摻雜而獲得的在較低溫度(870℃左右)下燒成的y型平面六角結構軟磁鐵氧體的燒結工藝、結構特征及其磁導率和介電常數的頻率特性。研究發現cu、zn摻雜的co2y型軟磁鐵氧體材料(ba2co1.2-xznxcu0.8fe12o22)在甚高頻段具有良好的磁性能和介電性能,且此種材料燒結溫度低,易于實現低溫燒結,是一種可以用于甚高頻段的理想的軟磁材料。

多鐵性是指材料同時具有鐵電性和鐵磁性,研究表明鐵電性能由復雜的磁序列來誘導產生,但常常在較低的溫度下和較高的磁場下發生(>0.1t),最近發現的六角鐵氧體在室溫弱場下(<0.01t)表現出了磁電耦合現象,在新型器件的應用方面具有潛在價值。

采用檸檬酸鹽溶膠-凝膠法制備y型平面六角鐵氧體ba2co2fe12o22.x射線衍射分析(xrd)結合透射電鏡(tem)分析,對粉體的成分及晶粒形態進行了表征.并結合熱重與差熱掃描分析(tg-dsc)和紅外光譜(ir)分析對鐵氧體的晶化過程進行了研究.表征了高頻下y型鐵氧體ba2co2fe12o22電磁參數隨著頻率的變化,反映了其高頻吸收特性.

采用固相反應法制備z型六角鐵氧體(ba1-xsrx)3co2fe24o41材料。研究了sr2+取代對z型六角鐵氧體顯微結構和電磁性能的影響。結果表明,sr2+取代量x≤0.5時,隨著取代量的增加,平均晶粒尺寸和燒結密度增加,1200℃燒結時,材料的起始磁導率從x=0的4.8增加到x=0.5的16.5,同時矯頑力減小;進一步增加取代量時,材料的起始磁導率下降,并且其矯頑力增大。x=0.5時,材料具備高的磁導率(1250℃燒結時為17)、較高的截止頻率fr和磁品質因數q,以及較低的矯頑力hc。

采用普通陶瓷工藝制備了ba（znti）xfe12-2xo19多晶六角鐵氧體。隨著x值增大，比飽和磁化強度σs值減小，居里溫度下降，磁晶各向異性場ha減小，介電常數ε'增加。

采用固相反應方法制備了ba2zn1.6-xcoxcu0.4fe12o22(x=0,0.2,0.4,0.6)鐵氧體粉末,將粉末在1050℃下退火4小時。利用x射線衍射(xrd)、振動樣品磁強計(vsm)以及矢量網絡分析儀研究了退火樣品的晶體結構及其在8.2～12.5ghz波段的微波吸收特性。xrd分析表明樣品為y型六角鐵氧體。vsm及微波矢量網絡測量表明,摻co樣品的介電常數實部ε′的平均值由不摻時的6.5降為5.0。隨著co替代量的增加,樣品的飽和磁化強度和剩磁不斷增大;矯頑力先維持在62～70oe之間,至co含量x=0.6時迅速增為315.5oe。在磁導率虛部μ″譜中觀察到樣品的自然共振吸收峰,其共振頻率和峰值與樣品中的co含量有關,co含量x=0.2的樣品的μ″峰值達6.579,相應的反射功率損耗達41.796db,吸波性能良好,基本達到在共振頻率附近提高μ′、μ″和ε″值,同時降低ε′值的目的。

通過氣-固相反應法制備α-fe與w型六角鐵氧體復合材料。通過xrd分析,結果發現隨著還原反應溫度和時間的增加,六角結構鐵氧體相逐漸轉換為feco、bafe2o4相,形成了金屬合金相和鐵氧體相雙相材料。對樣品的微波磁特性的研究發現其磁譜從鐵氧體的鐵磁共振型磁譜逐漸轉變為金屬的弛豫型磁譜,材料的損耗機制發生了明顯變化。

單相多鐵性材料一般指鐵電性和鐵磁性共存的一類特殊功能材料。鐵電性和鐵磁性間的相互耦合導致外加磁場能影響其鐵電序或者外加電場能影響其磁有序。這種磁電耦合效應使得諸多新型功能器件的實用成為可能,例如超敏傳感器、電寫磁讀技術、高密度四態存儲,低能耗邏輯器件等。按鐵電性起源可以將單相多鐵性材料劃分為第一類和第二類多鐵性材料:第一類多鐵性材料中,鐵電序和磁有序的物理起源相互獨立;而第二類多鐵性材料的鐵電序來源于其特殊的磁有序結構。六角鐵氧體作為第二類多鐵性材料中的典型代表,近十年來得到廣泛而深入的研究。歸納了近期六角鐵氧體多鐵性研究的主要進展,介紹了其多鐵性起源、磁電耦合機制以及功能器件應用方面的科研成果,并對六角鐵氧體多鐵性的研究進行了展望。

以2ghz頻率下材料磁導率的實部、虛部均大于10為研究目標,對co2z型平面六角鐵氧體材料,以磁導率理論計算表示式為基礎,分析了飽和磁化強度ms、面內各向異性場hφ、面外各向異性場hθ以及阻尼系數α對材料磁譜的影響。根據理論分析的結果,對co2z型平面六角鐵氧體材料,從配方、摻雜及工藝參數優化等方面進行實驗研究,得到了一組滿足2ghz頻率下μ′、μ″>10的配方、摻雜及工藝條件。理論分析和實驗結果表明,我們可以在一定范圍內調整材料磁導率、共振頻率及共振峰值的寬度,從而使研制的材料適用于更寬的頻率范圍。

首先用檸檬酸溶膠-凝膠(sol-gel)法制備了baco_2fe_(16)o_(27)型六角鐵氧體,經不同溫度焙燒后,分析產物的結構和形貌,確定出較優的焙燒溫度,然后以此工藝制備w型ba(zn_(1-x)co_x)_2fe_(16)o_(27)(x=0,0.2,0.6,0.8,1.0)六角鐵氧體,分析其吸波性能。研究表明,x=0.8時,樣品的有效吸波帶寬可拓寬到12~18ghz整個波段,吸收峰值可提高到-20db。

磁鉛石型六角鐵氧體（ｍｏ·６ｆｅ２ｏ３，ｍ＝ｂａ、ｓｒ）是重要的永磁材料和具有潛在應用價值的磁記錄材料。本文綜述了近年來在磁鉛石型鐵氧體納米磁粉的合成與制備領域的一些最新研究進展，包括化學共沉淀法、溶膠－凝膠法、水熱法、機械球磨法、玻璃晶化法、有機樹脂法、液體混合技術等，并對各種合成方法進行了簡要評價。

用普通陶瓷工藝制備了baalxfe12-xo19六角鐵氧體多晶材料。隨著x的增加,飽和磁化強度減小,居里溫度下降,磁晶各向異性場增加。其結果可以通過假設al3+取代了2a位和12k次點陣位上的fe3+來解釋。

　用共沉淀方法制備了zn2w型鐵氧體,通過xrd、sem研究了熱工制度對zn2w型鐵氧體晶體形成和結構的影響。利用快速升溫、慢速冷的方法獲得了晶型完整的平面六角zn2w型鐵氧體。

采用傳統的陶瓷工藝制備了co2z(ba3co2fe24o41)六角晶系鐵氧體材料。對燒成過程(預燒溫度,燒結溫度及燒結氣氛)及微觀結構和相成分進行了研究。結果表明,改變燒結氣氛能有效地提高材料的高頻磁性能:預燒溫度1260℃、氧氣氛中1220℃燒結材料在1ghz下的μ′=8.2,q=15.05,其中起始磁導率μi=5.99,截止頻率fc>1.8ghz,共振頻率fr>1.8ghz。

用固相反應法制備了(ba3co2fe24o41)z型六角鐵氧體材料。對燒成過程(預燒溫度、燒結溫度及保溫時間、降溫方式)及預處理工藝進行了研究。提出了制備該類材料的理想工藝條件,即適當延緩預燒升溫速度、降低燒結溫度、縮短保溫時間、控制合理的降溫方式可使材料性能明顯改善。

摘　要:　采用陶瓷工藝制備co2z(ba3(co0.4zn0.6)2fe23.4o41)和bam(bafi1.4co1.4fe9.2o19)六角鐵氧體,二次球磨時摻雜少量bst(basrtio3)鐵電材料,對比研究了bst摻雜對z型和m型鐵氧體在1mhz~1ghz頻率范圍內相對復磁導率(μr=μr′iμr″)的影響。bst的摻雜使z型鐵氧體μr增大,共振頻率點移向低頻;使m型鐵氧體的μr減小,共振頻率點移向高頻。通過對其微觀結構和磁參數的測試分析,討論了bst摻雜對z型和m型鐵氧體復磁導率不同影響的作用機理。

綜述了近年來超高頻用z型六角鐵氧體材料的研究現狀,著重討論了z型六角鐵氧體的低溫燒結及其應用。采用固相反應法制備的低溫燒結z型六角鐵氧材料的磁導率較低(2~4),而溶膠-凝膠法制備的材料的磁導率一般在5~8,但存在成本高、污染環境等問題。并從應用的角度對z型六角鐵氧體電磁性能的改善途徑進行了總結。

　采用陶瓷工藝制備co2z(ba3(co0.4zn0.6)2fe23.4o41)六角鐵氧體,通過二次球磨摻雜少量bst(basrtio3)鐵電材料。研究bst摻雜對z型鐵氧體的燒結溫度、相結構、晶粒生長及其在頻率1mhz～1ghz的動態相對復介電常數(εr=ε′r-iε″r)和相對復磁導率(μr=μ′r-iμ″r)的影響。結果表明:在bst摻雜量為co2z一次預燒料重量比的0～1.5%內,隨bst含量增加,形成在z型六角結構相生長同時,伴生m相六角結構和鈣鈦礦結構的多相結構;六角結構晶粒明顯長大,材料密度增加;μr和εr增大;鐵磁共振和鐵電共振頻率點移向低頻。當bst摻雜量為1.5%、頻率1mhz時,μ′r=28,ε′r=100,相對于純相co2z材料μ′r和ε′r明顯提高。

以fe2o3、baco3為原料,采用熔鹽法合成了bafe12o19(bam)六角鐵氧體,研究了煅燒溫度、反應時間、熔鹽添加量r及fe3+/ba2+摩爾比對產物物相、顯微結構及磁性能的影響.結果表明,熔鹽合成bam的反應溫度低于750℃,中間產物為bafe2o4及bafe4o7.fe3+/ba2+摩爾比在10～11.5可得bam單相.熔鹽添加量r為1～3時,所制bam顆粒為規則六角片狀.fe3+/ba2+摩爾比為11.5,煅燒溫度為1000℃時制得的bam的比飽和磁化強度為71.9a.m2/kg,接近其理論值72a.m2/kg.

采用熔鹽法制備單相baco2fe16o27(co2w)六角鐵氧體,探討燒結溫度、保溫時間及熔鹽與反應物質量比(r)對產物物相的影響,研究了co2w鐵氧體的靜磁性能及微波吸收性能。結果表明,單相co2w合成條件的溫度為1250℃,保溫時間為4h,熔鹽與反應物質量比r=3。co2w鐵氧體比飽和磁化強度、剩余磁化強度和矯頑力分別為60.76(a·m2)/kg、3.78(a·m2)/kg和70.7×79.6a/m。與溶膠-凝膠法相比,熔鹽法制備的co2w鐵氧體具有更好的吸波性能。利用熔鹽法制備鐵氧體是提高以鐵氧體為吸收劑的復合材料吸波性能的潛在途徑。

采用噴射-沉淀法制備了納米晶ni-zn鐵氧體粉料。在10~110mhz通過agilent阻抗儀測量納米晶ni-zn鐵氧體/環氧樹脂復合材料磁導率。結果表明:600℃下煅燒1.5h,噴射-共沉淀法制備nizn鐵氧體晶粒尺寸約為30nm;隨著環氧樹脂含量減少和成型壓力增大,納米晶ni-zn鐵氧體/環氧樹脂復合材料磁導率實部μ'逐漸增大、虛部μ″逐漸減小;相同工藝條件下,ni-zn鐵氧體晶粒尺寸增大,磁導率實部μ'逐漸增大而虛部μ″減小,納米ni0.4zn0.6fe2o4具有最佳磁導率。

采用固相反應法制備nb2o5摻雜co2z六角鐵氧體[ba3(co0.4zn0.6)2fe24o41,z-型]。通過顯微結構觀察和電磁性能的測試分析,研究了不同nb2o5摻量對z-型鐵氧體燒結特性和電磁特性的影響。結果表明:由于nb5+固溶于鐵氧體中,增加了空穴濃度,使體擴散加劇,進而促進材料的燒結。適當添加nb2o5可提高樣品的致密化程度,改善z-型六角鐵氧體的顯微結構和電磁特性。在nb2o5摻量為co2z一次預燒料質量(下同)的0～0.8%內,隨nb2o5摻量增加,在z-型六角結構相生長的同時,伴生m-相六角結構。六角結構致密度增加,磁導率增大,鐵磁共振頻率點移向低頻。摻量為0.8%nb2o5的樣品在1260℃燒結6h,得到材料的相對密度為95%左右,起始磁導率為33,高μq積,低損耗角tgδ和矯頑力hcb。