铁氧体磁性材料的制备及研究进展
铁氧体磁性材料的性质分类,以及制备工艺分析
铁氧体磁性材料的性质分类，以及制备工艺分析
铁氧体是一种广泛应用的磁性材料，具有高磁导率、高饱和磁化强度和较低的磁滞损
耗等优点。
根据其微观结构和性质表现，可以将铁氧体材料大致分为软磁铁氧体和硬磁铁
氧体两类。
（一）软磁铁氧体
软磁铁氧体具有高导磁率、低矫顽力和低涡流损耗等优点。
其主要应用于高频变压器、电感器、传感器、驱动器等场合。
软磁铁氧体制备的一般工艺流程如下：
1.化学分解法制备前驱体，通常采用水热合成法、溶胶-凝胶法、坩埚熔融法等方法
制备铁氧体纳米粒子。
2.制备磁性高分子复合材料，采用溶液吸附法、浸渍法、共混法等方法将纳米铁氧体
粒子分散在基体材料中，如聚合物、高分子树脂等。
3.加工成型，可以采用挤出成型、压制成型、注塑成型等方式。
4.烧结热处理，将成型件进行高温烧结处理，使铁氧体颗粒间形成高度排列的晶粒结构，提高其导磁率。
2.球磨混合，将纳米粒子与其他添加剂按一定比例混合均匀。
4.模具制备，将混合料置于模具中进行成型。
综上所述，铁氧体磁性材料的制备工艺涉及化学分解、高分子复合、加工成型和烧结
处理等多个环节，不同的应用领域需要不同的物理和化学性质表现，因此制备工艺也会有
所差异。
随着科技的发展，铁氧体磁性材料的性能和应用领域将不断拓展。
铁氧体纳米材料的制备及性质表征
铁氧体纳米材料的制备及性质表征随着纳米技术的发展，纳米材料的制备和研究越来越引起人们的关注。
铁氧体是一种广泛应用于电子、催化、磁性和生物等领域的重要材料。
本文将介绍铁氧体纳米材料的制备方法和主要的性质表征。
1. 铁氧体纳米材料的制备方法（1）化学共沉淀法化学共沉淀法是一种常见的制备铁氧体纳米粒子的方法。
该方法通过控制反应条件，在溶液中加入两种或多种金属盐，然后在较高的温度下，通过还原剂还原沉淀出铁氧体纳米粒子。
该方法简单易行、成本低。
但是，由于美学控制粒子尺寸很难得到高度精细的粒子大小分布，从而影响其性能。
（2）热分解法热分解法是一种精细控制铁氧体纳米粒子的有效方法。
在该方法中，首先在溶液中加入铁盐和有机羧酸，生成有机铁复合物。
然后在高温下将有机复合物分解，得到纳米铁氧体。
该方法制备出的铁氧体粒子尺寸分布比较窄，粒子尺寸可以通过控制分解温度、催化剂种类和液相中的有机酸种类来进行调节。
（3）溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种制备超细铁氧体奈米颗粒的有效方法。
在该方法中，首先在溶液中加入铁盐，然后将氧化剂逐渐加入反应体系，过程中形成溶胶体，最后通过固化和热处理得到铁氧体纳米材料。
与其他方法相比，溶胶凝胶法具有更高的反应温度和较长的反应时间，但可以得到性质更为优异的铁氧体纳米材料。
2. 铁氧体纳米材料的性质表征（1）形貌结构表征扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)可以用来观察铁氧体纳米材料的形貌和结构。
如图1所示，观察到由溶胶凝胶法制备的铁氧体纳米材料呈现出均匀、纳米级别的尺寸，并且有明显的晶格结构，表明其制备过程中形成了晶体和纳米结构。
（2）磁性表征铁氧体是一种典型的磁性材料，其磁性性质与其晶体结构和晶体内的离子配位方式密切相关。
常用的测量铁氧体纳米材料磁性的方法是振动样品磁计(VSM)和超导量子干涉(SSI)。
实验结果表明，铁氧体纳米材料具有高的磁饱和和矫顽力，其磁性能随着粒子尺寸变小而变化。
自偏置六角铁氧体旋磁材料及应用研究
自偏置六角铁氧体旋磁材料及应用研究自偏置六角铁氧体旋磁材料及应用研究1. 引言自偏置六角铁氧体旋磁材料 (self-biased hexaferrite magnet) 是一种磁性材料，具有独特的自偏置特性，广泛应用于电磁设备和无线通信领域。
本文将探讨自偏置六角铁氧体旋磁材料的制备方法、物理特性及其在磁性传感器、天线、以及儿科磁共振成像方面的应用研究。
2. 自偏置六角铁氧体旋磁材料的制备方法自偏置六角铁氧体旋磁材料是通过将六角铁氧体纳米晶体与适量的传导性材料结合制备而成。
该制备方法可分为两个主要步骤：第一步是制备纳米六角铁氧体晶体，常用的方法包括溶胶-凝胶法、水热法以及共沉淀法等。
第二步是通过固相反应或化学合成的方式将纳米六角铁氧体晶体与传导性材料结合，形成自偏置六角铁氧体旋磁材料。
3. 自偏置六角铁氧体旋磁材料的物理特性自偏置六角铁氧体旋磁材料具有优异的磁性和高温稳定性。
它们表现出良好的饱和磁化强度、低磁性矫顽力和高磁导率。
自偏置六角铁氧体旋磁材料还具有优异的抗酸碱腐蚀性能和结构稳定性，适用于不同环境下的应用。
4. 自偏置六角铁氧体旋磁材料在磁性传感器中的应用研究磁性传感器是一种重要的电子元件，广泛应用于工业控制、汽车和航空等领域。
自偏置六角铁氧体旋磁材料在磁性传感器中的应用研究主要集中在提高传感器的灵敏度和稳定性方面。
通过利用自偏置特性，可以减少外界磁场对传感器性能的干扰，并提高传感器的响应速度和准确性。
5. 自偏置六角铁氧体旋磁材料在天线中的应用研究自偏置六角铁氧体旋磁材料在天线中的应用研究主要集中在提高天线的工作频率范围和增强信号接收能力方面。
利用自偏置特性，可以降低天线的噪声系数和增加天线的带宽。
研究人员还通过调控自偏置六角铁氧体旋磁材料的微观结构和化学组成，进一步优化天线性能。
6. 自偏置六角铁氧体旋磁材料在儿科磁共振成像中的应用研究儿科磁共振成像是一种无创性的诊断方法，用于检测儿童的脑部和骨骼疾病。
铁氧体磁性材料的性质分类,以及制备工艺分析
铁氧体磁性材料的性质分类，以及制备工艺分析铁氧体磁性材料是一种具有较强磁性的无机氧化物材料，广泛应用于电子器件、电力设备、磁记录等领域。
基于其化学成分和性能特点，铁氧体磁性材料主要可以分为硬磁性铁氧体和软磁性铁氧体两类；而根据其制备工艺的不同，又可分为陶瓷法、水热合成法、溶胶-凝胶法、微波合成法等多种不同的制备方法。
硬磁性铁氧体具有高矫顽力、高磁气化率、较强饱和磁化强度等特点，主要应用于各种磁性元件、电机、耐磨材料等领域。
实现硬磁性铁氧体的关键是要通过制备工艺在晶体结构和磁性性质之间建立起一定的相互作用关系，让晶体结构得以具备高度的优化，而同时不影响其磁性性质。
硬磁性铁氧体制备方法主要有陶瓷法、水热合成法等。
软磁性铁氧体具有较低的矫顽力和饱和磁化强度，但有较高的导磁率、低的磁滞损失和磁谐振等特点，主要应用于变压器、感应电机、电磁波抑制材料等领域。
软磁性铁氧体涉及的制备工艺较多，机械力压制、喷雾干燥法、水热合成法、溶胶-凝胶法等均为常用的制备方法。
陶瓷法是硬磁性铁氧体常见的制备方法之一，其工艺流程较简单，也比较成熟。
制备过程中，需要先选取适合的原料，并磨成粉末后进行成型、烧结、冷却等步骤。
一般情况下，陶瓷法制备的硬磁性铁氧体的晶粒尺寸较大，但在控制工艺参数后，可以得到较满意的磁性能。
水热合成法是制备软磁性铁氧体的一种常用方法，该方法无需特殊设备，利用高温高压条件下形成铁氧体晶体。
一般情况下，水热合成法能够得到尺寸较小、形态较规则，且分散性较好的软磁性铁氧体颗粒。
溶胶-凝胶法是制备铁氧体材料的新兴方法，该方法需要将金属离子溶液转化为凝胶，进而形成固体颗粒。
溶胶-凝胶法可控性较高，在制备软磁性铁氧体颗粒时能够有效控制其形态和尺寸等特性，且具有较高的化学纯度。
微波合成法是一种高效率、高速度的铁氧体制备方法。
该方法利用微波辐射来促进金属离子的聚合反应，从而形成特定的铁氧体颗粒。
微波合成法制备的铁氧体颗粒尺寸较小，形态较规则，拥有明显的超顺磁性表现，且制备时间较短、成本较低。
锰锌铁氧体可行性研究报告
锰锌铁氧体可行性研究报告一、研究背景锰锌铁氧体是一种属于氧化物软磁材料的一类，具有磁化强度高、抗脆性强、磁环损耗低等优点，已被广泛应用于变压器、电感、电磁波吸收等领域。
然而，在实际生产中，锰锌铁氧体的性能稳定性及成本控制等问题一直是制约其进一步发展的主要障碍。
二、研究目的本研究旨在通过对锰锌铁氧体的制备方法、性能测试及应用分析，探讨其在实际应用中的可行性，并提出相应的改进建议，以期进一步提升其性能及降低成本。
三、研究方法1.锰锌铁氧体的制备方法：（1）溶胶-凝胶法制备：采用溶胶-凝胶法可以制备出颗粒均匀、尺寸一致的锰锌铁氧体粉体，具有较高的磁化强度和饱和磁化强度。
（2）固相反应法制备：固相反应法制备工艺简单，成本较低，适用于大规模生产。
2.性能测试：（1）磁性能测试：包括饱和磁化强度、矫顽力、磁导率等指标的测试。
（2）热稳定性测试：测试锰锌铁氧体在高温条件下的磁性能变化情况。
（3）机械性能测试：测试锰锌铁氧体的抗脆性和耐磨性等机械性能。
3.应用分析：对锰锌铁氧体在变压器、电感、电磁波吸收等领域的应用进行分析，探讨其在实际工程中的可行性及优势。
四、研究结果及讨论1.锰锌铁氧体通过溶胶-凝胶法制备，颗粒均匀、尺寸分布较窄，磁性能优越。
2.锰锌铁氧体在高温条件下磁性能的稳定性较好，适用于高温环境下的应用。
3.机械性能测试表明，锰锌铁氧体具有一定的抗脆性和耐磨性。
4.在变压器、电感等领域，锰锌铁氧体具有较好的应用前景。
五、结论及展望本研究通过对锰锌铁氧体的制备、性能测试及应用分析，论证了其在实际应用中的可行性。
未来的研究方向可以着重于提高其磁性能稳定性、降低制备成本，进一步扩大其在不同领域的应用范围。
希望本研究能为锰锌铁氧体的进一步发展提供一定的参考和指导。
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MnFe204或M0Fe23，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Li0.5Fe0.53)。
以Mn2+替代Fe2+所合成的复合氧化物MnFe204称为锰铁氧体，以Zn2+替代Fe2+所合成的复合氧化物ZnFe24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。
锰锌铁氧体磁芯的制备方法与工艺研究
锰锌铁氧体磁芯的制备方法与工艺研究摘要：本研究对锰锌铁氧体磁芯的制备方法与工艺进行了详细的探讨。
首先，介绍了锰锌铁氧体磁芯的三种主要制备方法：传统固相法、溶胶-凝胶法和液相共沉淀法。
每种方法的原理、步骤和优缺点均进行了深入的分析。
其次，针对锰锌铁氧体磁芯的工艺优化进行了研究，探讨了微观结构的控制、烧结温度与时间的影响，以及添加剂与掺杂对性能的影响。
通过对这些关键工艺参数的优化，旨在提高锰锌铁氧体磁芯的性能和应用价值。
关键词：锰锌铁氧体、制备方法、工艺优化、烧结温度、添加剂、掺杂。
前言：锰锌铁氧体是一种重要的软磁材料，因其良好的磁性能、高的饱和磁感应强度和低的磁滞损耗，广泛应用于电子、通信、电力等领域。
尽管其已有数十年的研究历史，但随着现代电子技术的发展，对其性能的要求也在不断提高。
因此，对锰锌铁氧体磁芯的制备方法和工艺进行优化，提高其性能，仍然具有重要的研究价值和实际意义。
本文旨在综合探讨锰锌铁氧体磁芯的制备技术和工艺优化方法，为实际应用提供理论支持和技术指导。
一、锰锌铁氧体磁芯的制备方法锰锌铁氧体（Mn-Zn ferrite）是一种具有高初磁导率、低磁滞损耗和高饱和磁感应强度的材料。
由于其优越的磁性能，它在电源、变压器、感应器等电子元件中找到了广泛的应用。
为了满足不同应用的需求，研究人员已经开发出多种制备锰锌铁氧体的方法。
这些方法在原料、设备、工艺和最终产物的性能上都存在差异。
1.1 传统固相法制备固相法是生产锰锌铁氧体的最早和最常用的方法。
它依赖于粉体冶金技术，涉及将粉末状的金属氧化物混合、研磨和烧结。
在固相法中，首要的步骤是选择合适的原料。
常用的原料包括氧化锰（MnO）、氧化锌（ZnO）和氧化铁（Fe2O3）。
这些原料的纯度、粒度和均匀性对最终产物的性能有直接的影响。
因此，对原料进行适当的预处理和筛选是至关重要的。
接下来的步骤是混合和研磨。
在这个阶段，上述的原料被混合在一起，然后经过机械研磨，以确保混合物的均匀性。
铁氧体纳米粒子的合成及增强磁性的研究
铁氧体纳米粒子的合成及增强磁性的研究随着现代科学技术的飞速发展，人们对新材料的需求越来越高，针对于材料的微观结构与功能理解也越来越深刻。
其中，纳米材料由于其独特的尺寸效应和表面效应，受到了广泛的关注。
铁氧体纳米粒子作为一种重要的磁性材料，广泛用于储能、信息存储、医学诊断和药物传递等领域，在工业、医学、环保等多个领域中都有重要的应用。
铁氧体是由氧化铁和氧化铁进行烧结而成的陶瓷材料，一般具有良好的磁性和化学稳定性。
铁氧体纳米材料与传统铁氧体相比，具有更高的表面积和更多的表面活性位点，因此在磁性、导电性、光学性能等方面都有更好的特性，更利于实现多种应用。
目前，常用的铁氧体纳米粒子合成方法主要包括化学共沉淀法、高能球磨法、微波合成法、水热法、物理气相沉积法等多种方法。
化学共沉淀法是一种通过在水中单独或一起加入铁盐和碱性沉淀剂，使反应物沉淀成铁氧化物并形成铁氧体纳米粒子的方法。
这种方法操作简单，适用性广，制备出来的铁氧体纳米粒子粒径分布均匀，表面性质良好，是一种比较常用的方法。
但是，这种方法合成的铁氧体纳米粒子存在着晶格缺陷和氧化状态不稳定等问题，对材料性质的影响还需要进一步研究。
高能球磨法是在惰性气氛或氧气中将铁和氧化铁混合研磨，形成铁氧体纳米颗粒的方法。
这种方法制备出来的铁氧体纳米粒子尺寸均一，且具有高的磁性和良好的晶格状态稳定性，但是其制备过程中需要高能量消耗，且对操作环境要求较高，制备成本较高，对普及应用有一定限制。
水热法是在高温高压水中加入铁盐和碱性稳定剂，形成膠体溶液，并通过不同的后处理方式制备铁氧体纳米颗粒的方法。
这种方法操作简单，制备的铁氧体纳米粒子尺寸分布均匀，表面性质优良，晶格有序，稳定性高。
但是，该方法还需要进一步寻找稳定的自组装体系，并优化反应条件，以制备出性能更好的铁氧体纳米粒子。
近年来，人们在铁氧体纳米粒子的过程中，发现了绿色合成方法，即通过生物活性物质参与化学反应的方法。
这种方法制备铁氧体纳米粒子具有可再生性、环境友好性、操作简单、费用低等优点，极具应用前景。
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铁氧体磁性材料的制备及研究进展 【摘要】铁氧体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。综述了铁氧体磁性材料的研究进展及其应用,分析了铁氧体磁性材料的制备方法，展望了研究和开发铁氧体磁性材料的新性能和新技术的应用前景。
【关键词】铁氧体磁性材料；研究进展；制备 铁氧体是一种非金属磁性材料,又称磁性瓷。人类研究铁氧体是从20世纪30年代开始的,早期有日本、荷兰等国对铁氧体进行了系统的研究;在20世纪40年代开始有软磁铁氧体的商品问世;20世纪50年代是铁氧体蓬勃发展的时期。1952年磁铅石硬磁铁氧体研制成功;1956年又在此晶系中开发出平面型的超高频铁氧体,同时发现了含稀土元素的石石型铁氧体,从而形成了尖晶石型、磁铅石型和石榴石型三大晶系铁氧体材料体系,应该说铁氧体的问世是强磁学和磁性材料发展史上的一个重要里程碑。至今铁氧体磁性材料已在众多高技术领域得到了广泛的应用。因此,有必要对铁氧体磁性瓷材料的研究动态进行总结以及对其发展进行展望。
1. 铁氧体磁性材料的研究进展 近年来,国外学者在研究和改进磁性材料的同时,进行了卓有成效的新探索,其重点的研究和应用主要集中在以下几个方面。
1.1 铁氧体吸波材料 由于科学技术的迅猛发展,在武器的隐身技术和电子计算机防信息泄露技术中,以及在生物学中的热效应方面,铁氧体作为吸波材料方面的应用尤为重要。铁氧体吸波材料通常分为尖晶石型铁氧体与六角晶系铁氧体两种类型,其中尖晶石型铁氧体应用历史最长,但尖晶石型铁氧体的电磁参数(介电常数和磁导率)都比较小,而且难以满足相对介单一铁氧体难以满足吸收频带宽、厚度薄和面密度小的要求,所以近年来研究者主要集中研究复合铁氧体材料以及纳米尺寸的铁氧体来控制其电磁参数[1]。铁氧体纳米磁性材料作为微波的吸收体,纳米级的微粒材料的比表面积比常规粗粉大3～4个数量级,吸收率高,一方面,它能吸收空气中的游离的分子或介质中其他分子通过成键方式连接在一起,造成各向异性的改变。另一方面,在微波场中,活性原子及电子运动加剧,促使磁化,最终将电磁能转化为热能,从而增加吸收体的吸波能力。在应用方面,铁氧体吸波材料可分为结构型(整体烧结成一定形状的器件)和涂敷型(用铁 氧体颗粒的涂层作为吸收剂使用),混合一定量的粘结剂后制成的吸收介质材料,有时为了提高吸波总体性能,将铁氧体吸波材料同金属型或有机型的材料混合使用。
1.2 信息存储铁氧体材料 磁记录是利用强磁性介质输入,记录,存储和输出信息的技术和装置。其磁记录用的磁性材料分为两类:磁记录介质,是作为记录和存储信息的材料,属于永磁材料。另一类是磁头材料,是作为输入和输出信息用的传感器材料,属于软磁材料。
1.2.1 磁记录介质 主要是磁带、硬磁盘、软磁盘、磁卡及磁鼓等,从构成上有磁粉涂布型磁材料和连续薄膜型磁材料两大类。目前,主要的磁记录材料有:γ-Fe2O3,钴改性γ- Fe2O3,CrO2
和钡铁氧体磁粉。
1.2.2 磁头材料 磁头在磁记录技术中的作用是将输入信息存到磁记录介质中或将记存在磁记录介质中的信息输出来,起着转换器的作用。目前应用的磁头材料有:热压多晶铁氧体,单晶铁氧体和六角晶系铁氧体[2]。
1.3 磁性流体 磁流体是一种新型的功能材料,它由磁性颗粒,稳定剂(表面活性剂)和载液三部分组成,在磁场作用下显示出优于其他磁性材料的优良性能,因此被广泛应用[3]。这是一种人工合成的胶体系统,包括胶状的磁性微粒(磁铁矿),经界面活性剂的辅助分散于连续的载粒液中,磁性微粒的直径约10nm。磁性流体集固体的可磁化性和液体的 流动性于一体,在磁场作用下,磁性流体可被磁化,显示超顺磁性[4]。磁性流体在生物医学领域具有广泛的应用:近年发展起来的磁性药物载体是国外十分关注的高新技术。它具有导航作用,并已用于癌症治疗,是医药学的一个重要发展方向[5,6]。 目前,在合成磁流体中主要用滴定水解法[7,8]和Massart水解法[9],其主要的应用:利用外加磁场可以改变光在磁流体中的透射性质,制作光传感器,磁强剂等;利用在磁场作用下粘度变化可制作阻尼器;利用在梯度磁场中悬浮效应可制成密度计,加速度表等;利用在磁场中运动性质,可制备药物吸收剂,治癌剂,造影剂;利用流体的热交换性可制能量交换机;另外还用于动态磁密封技术和扬声器中的线圈散热问题。
1.4 庞磁电阻材料 人们把20世纪90年代发现的类钙钛矿结构的瓷氧化物有更大巨磁电阻效应称之为庞磁电阻效应(colossal magnetoresistance CMR)。磁电阻值高达1.27 × 10- 5%,钙钛矿结构La1- xCaxMnO3(LCMO)氧化物中,存在Mn3+和Mn4+离子,它们有完全自旋极化的3d能带。在较高温度下,由于自旋无序散射作用,材料的导电性质向半导体型转变,因此,随着Mn4+离子含量的变化,材料可以形成反铁磁耦合和铁磁耦合,如果是反铁磁耦合,材料呈高电阻态:如果是铁磁耦合,则材料呈低电阻态;如果在零磁场下,材料是反铁磁,则电阻处于极大,施加磁场后,由反铁磁态转变为铁磁态,则电阻由高电阻变为低电阻。磁电阻的变化率可达到很高,称之为庞磁电阻效应。目前庞磁阻材料分为:钙钛矿立方结构的[AA3′] B4O12锰氧化物,掺杂稀土钴氧化物REAxCoO3,焦绿石结构TiM2O7和尖晶石结构的FeCrO4。因其特殊的磁电阻产生机制,目前在该领域的研究尤为活跃。
2 铁氧体磁性材料的制备 经典的制备方法是瓷方法,需要很高的温度和很长的反应时间,而且伴随研磨,这就导致了杂质的产生。化学法制备在近几年引起了人们的广泛关注,化学合成法制得的材料颗粒尺寸、形状、组分可控,而且材料的性能可根据条件进行改善,发展较快的制备纳米结构铁氧体的方法有溶胶-凝胶法、化学共沉淀法、前驱体热解法、水热法、自蔓延燃烧法、微乳法和模板法等。
2.1 溶胶-凝胶法 金属醇盐、溶剂、水以及催化剂组成均相溶液,由水解缩聚而形成均相溶胶,进一步化成为湿凝胶,经过蒸发得到干凝胶,烧结,得到致密的纳米颗粒材料。其磁性能与干凝胶的焙烧温度和铁氧体的含量有关。Hutlova等[10]采用改进的溶胶-凝胶法,得到高矫顽力的SiO2包裹CoFe2O4的纳米颗粒。有文献报道了溶胶-凝胶法可制得SiO2包裹的γ-Fe2O3纳米颗粒,并详细地研究了反应组分、温度等对产物的磁性能影响。通过W /O微乳法形成纳米胶束限制大小,可制得分散于微米抗磁基体中超顺磁纳米晶;改变基体材料后,采用类似的方法制得Fe2O3/Al2O3复合材料。Gao等[11]将含有Fe2+和Fe3+的水溶液逐滴加入到含有CTAB的甲苯溶液中,搅拌4h后加入NH3·H2O,再加入硅酸乙酯,得到球形纳米磁性材料均匀分散在SiO2基体中的纳米磁性复合材料。用以柠檬酸为络合物的络合物型溶胶-凝胶法在相对低的温度制备了单一的Z型铁氧体,并表现出良好的磁性能。Xiong等[12]用硬脂酸溶胶-凝胶法制备了CoCrFeO4和Ba4Co2Fe36O60纳米晶,并研究了他们的磁性能。
2.2 化学共沉淀法 化学共沉淀法是制备铁氧体的一种常见的方法。Ryu等[13]通过化学共沉淀法制得Co1-xNixFe2O4纳米颗粒,发现热处理温度在400～600℃,矫顽力随温度的升高而增加,当磁性纳米颗粒大小为20～30nm,其矫顽力可达1450～1800Oe。采用该法制得的纳米颗粒,用油酸包裹,经酸化、洗涤和分离,得到不同直径纳米颗粒。然后重新分散、沉积,用尼龙薄膜过滤扩散到Langmuir薄膜上,得到两维纳米颗粒阵列。辉等[14]以水合硫酸锌和水合三氯化铁为原料,在微量相转化催化剂的存在下,用沸腾回流的方法制备了纳米铁酸锌微晶。共沉淀法制备的铁氧体粉末表面常吸附Cl-、SO4 2-、Na+等杂质,为了得到高纯度的铁氧体,通常采用加入添加剂的方法,在碱性溶液中成功合成了纯度高、均匀性好,颗粒度为1μm左右的不同Zn含量的锌铁氧体超细粉末。
2.3 前驱体-热解法 前驱体-热解法是利用金属阳离子与阴离子在低温下发生化学反应形成稳定的化合物或络合物,或者在溶液中发生聚合反应形成稳定的金属聚合物,经过高温焙烧得到纳米氧化物。该法制得的颗粒纯度高、均匀性好、所需时间短、操作简单,可连续制备且通过改变操作条件可制得各种形态和性能的纳米微粉。近年来,采用单分子前驱体制备铁氧体纳米磁性材料越来越受到关注。Duan等[15]采用一种新的合成路线,先形成单分子前驱体双氢氧化物金属盐,然后在900℃灼烧,制得铁氧体纳米颗粒。Fu等[16]通过实验论证和条件筛选,发现丙烯酸盐聚合后热分解得到的纳米级铁氧体颗粒分
散性好、粒度分布均匀和工艺参数易控,并具有软化学特征,尤其可大量制备纳米级铁氧体。
2.4 水热法 桑商斌等[17]采用水热法制备了单相、无硬团聚的10～ 20nm锰锌铁氧体纳米晶。Yu等[18]将金属锌片和FeCl2作为起始反应物,通过水热法制备出ZnFe2O4超微粒子,粒径达到300nm,在80K和300K时饱和磁化强度分别达到61.2A·m 2/kg和54.6A·m 2/kg。通过水热法还能制备出Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒子、钴铁氧体纳米粒子以及六角片状钡铁氧体纳米颗粒。付绍云等[19]采用水热法合成软磁材料MnFe2O4纳米晶,并研究了形成机理以及反应条件(如温度)对磁性能的影响。近年来,微波水热法合成铁氧体纳米磁性材料取得了明显进展。用有机溶剂代替水作介质,采用类似水热合成的原理可制备铁氧体磁性材料。通常采用金属配合物或盐,在有机溶剂中经溶剂热处理后得到尖晶石结构的铁氧体纳米颗粒。Li等[20]研究了溶剂热还原法制备单分散的、亲水的单晶铁氧体微球,这些材料具有优异的磁性能。
2.5 自蔓延燃烧合成法