1纳米铁氧体磁性材料的制备

材料科学前沿

题目：纳米铁氧体磁性材料学院：理学院

班级：Y130802

姓名：陈国红

学号：S1*******

摘要：铁氧体纳米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。综述了纳米结构铁氧体磁性材料化学制备方法的研究进展，以及它们的应用，分析了其存在的问题，展望了研究和开发纳米结构铁氧体磁性材料的新性能和新技术的应用前景。

关键词：纳米磁性材料；铁氧体；制备；应用

铁氧体是从20世纪40年代迅速发展起来的一种新型的非金属磁性材料。与金属磁性材料相比，铁氧体具有电阻率大、介电性能高、在高频时具有较高的磁导率等优点。随着科学技术的发展，铁氧体不仅在通讯广播、自动控制、计算技术和仪器仪表等电子工业部门应用日益广泛，已经成为不可缺少的组成部分，而且在宇宙航行、卫星通讯、信息显示和污染处理等方面，也开辟了广阔的应用空间。在生产工艺上，铁氧体类似于一般的陶瓷工艺，操作方便易于控制，不像金属磁性材料那样要轧成薄片或制成细粉介质才能应用。由于铁氧体性能好、成本低、工艺简单、又能节约大量贵金属，已成为高频弱电领域中很有发展前途的一种非金属磁性材料

l铁氧体的晶体结构

铁氧体作为一种具有铁磁性的金属氧化物，是由铁和其他一种或多种金属组成的复合氧化物。实用化的铁氧体主要有以下几种晶体类刑

1．1尖晶石型铁氧体

尖晶石型铁氧体的化学分子式为MnFe

20

4

或M0Fe

2

3

，M是指离子半径与二价

铁离子相近的二价金属离子(Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Co2+等)或平均化学价为

二价的多种金属离子组(如Li

0.5Fe

0.53

)。以Mn2+替代Fe2+所合成的复合氧化物

MnFe

20

4

称为锰铁氧体，以Zn2+替代Fe2+所合成的复合氧化物ZnFe

2

4

称为锌铁氧体。

通过控制替代金属，可以达到控制材料磁特性的目的。由一种金属离子替代而成的铁氧体称为单组分铁氧体。由两种或两种以上的金属离子替代可以合成出双组

分铁氧体和多组分铁氧体。锰锌铁氧体(Mn—ZnFe

2O

4

)和镍锌铁氧体(Ni—ZnFe

2

4

)

就是双组分铁氧体，而锰镁锌铁氧体(Mn—Mg—ZnFe

2O

4

)则是多组分铁氧体。

1．2磁铅石型铁氧体

磁铅石型铁氧体是与天然矿物——磁铅石Pb(Fe

7.5Mn

3.5

Al

o.5

Ti

0.5

)0

19

有类似晶

体结构的铁氧体，属于六角晶系，分子式为MFe

l20

19

或Bao·6Fe

2

3

，M为二价金

属离子Ba2+、Sr2+、Pb2+等。通过控制替代金属，也可以获得性能改善的多组分铁氧体。

1．3石榴石型铁氧体

石榴石型铁氧体是指一种与天然石榴石(Fe，Mg)

3A1

2

(Si0

4

)

3

有类似晶体结构