一种CoFe2O4基纳米磁性复合粉体及其制备方法技术

技术编号:11361528 阅读:66 留言:0更新日期:2015-04-29 12:13
一种CoFe2O4基纳米磁性复合粉体及其制备方法,按照xCoFe2O4/(1-x)Y3Fe5O12,将纳米铁酸钴粉体和Y3Fe5O12粉体混合均匀,然后在750~830℃下煅烧2-4小时,得到产品;其中x为CoFe2O4的质量百分数,且60%≤x≤90%。本发明专利技术在合适的温度和晶粒尺寸内,使得CoFe2O4、Y3Fe5O12两相间可以发生交换耦合作用,由于纳米磁性材料晶粒之间的交换耦合作用能够使有效各向异性减小,沿磁场方向的磁偶极矩增加,从而可以产生剩磁。本发明专利技术所制备的磁性复合粉体的剩余磁化强度为16.8~28.2emu/g,饱和磁化强度为48.37~63.02emu/g。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料科学领域,涉及一种CoFe2O4。
技术介绍
近年来,磁性材料在非晶态、稀土永磁化合物、超磁致伸缩、巨磁电阻等新材料相继发现的同时,由于组织的微细化、晶体学方位的控制、薄膜化、超晶格等新技术的开发,其特性也显著提高。这些对电子、信息产品等特性的飞跃提高做出了重大贡献,而且成为新产品开发的原动力,因而,磁性材料已成为支持并促进社会发展的重要材料。CoFe2O4是尖晶石结构,制备简单、居里温度高、室温自旋极化率大,有高的磁晶各向异性,优良的机械耐磨性和化学稳定性,同时具有较高的矫顽力,具有许多非常优异的性质。尖晶石型铁氧体是一类亚铁磁性的氧化物,其电阻率远高于金属磁性材料,可应用于微波吸收、高密度信息磁记录介质、通信和高频设备中,有力地推动着微波电子学、信息存储与处理技术和无线电电子学等科学技术的迅速发展。已成为当今社会重要的永磁材料。Y3Fe5O12S体心立方结构,是一种很有代表性的石榴石结构材料,具有优良的旋磁特性,介电损耗低,密度高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种CoFe2O4,该复合粉体的制备方法简单,并且制得的该复合粉体的剩余磁化强度为16.8?28.2emu/g,晶粒尺寸为30?50nm。为实现上述目的,本专利技术采用如下的技术方案:一种CoFe2O4基纳米磁性复合粉体,该纳米磁性复合粉体的化学表达式为xCoFe204/(l-x)Y3Fe5012,其中 χ 为 CoFe2O4的质量百分数,且 60%彡 χ ( 90%。该纳米磁性复合粉体的化学表达式为XCoFe2O4/ (l_x) Y3Fe5O12,其中χ为CoFe2O4的质量百分数,且70%彡χ彡90%。该纳米磁性复合粉体的化学表达式为XCoFe2O4/ (l_x) Y3Fe5O12,其中χ为CoFe2O4的质量百分数,且80%彡χ ( 90%。该纳米磁性复合粉体的化学表达式为XCoFe2O4/ (l_x) Y3Fe5O12,其中χ为CoFe2O4的质量百分数,且χ = 90%。一种CoFe2O4基纳米磁性复合粉体的制备方法,按照xCoFe 204/ (l-χ) Y3Fe5O12,将纳米铁酸钴粉体和Y3Fe5O12粉体混合均匀,然后在750?830°C下煅烧2_4小时,得到CoFe 204/Y3Fe5O12纳米磁性复合粉体;其中χ为CoFe 204的质量百分数,且60%彡χ彡90%。所述¥和5012粉体是通过以下方法制得的:按化学通式Y 3Fe5012,将分析纯的Y(NO3)2.6Η20,Fe (NO3) 3 *9H20以及柠檬酸溶于去离子水中,然后在加热下搅拌均匀后烘干,得到Y3Fe5O12干凝胶,将Y $65012干凝胶研磨后在950?1000°C下煅烧3?4个小时,得到Y3Fe5O12粉体;其中,柠檬酸的用量为Y (NO 3)2 WH2CKFe(NO3)3.9Η20中金属离子的物质的量的3倍。所述加热的温度为75?85°C。所述搅拌的时间为3?4个小时。所述烘干的温度为280?320 °C。与现有技术相比,本专利技术具有的有益效果:本专利技术通过在CoFe2O4中引入Y3Fe5O12,在750?830°C的温度和晶粒尺寸为纳米尺度范围内,使得CoFe204、Y3Fe5O12两相间发生交换耦合作用,由于纳米磁性材料晶粒之间的交换耦合作用可使有效各向异性减小,沿磁场方向的磁偶极矩增加,从而可以产生剩磁,使磁性复合材料的剩余磁化强度得到极大的改善,提高了材料的综合性能,从而得到更广泛的应用。本专利技术中复合粉体采用简单的物理混合方法合成,制备工艺简单,可用于大规模生产。本专利技术所制备的磁性复合粉体的剩余磁化强度为16.8?28.2emu/g,饱和磁化强度为48.37?63.02emu/g,与纯相CoFe2O4相比,饱和磁化强度有了很大程度的提高,并且本专利技术制得的复合粉体中两相分散性较好,晶粒尺寸约为30?50nm。【附图说明】图1为当CoFe2O4的质量比为90 %,Y 3Fe5012的质量比为10 %时复合粉体的XRD图。图2为当CoFe2O4的质量比为80 %,Y 3Fe5012的质量比为20 %时复合粉体的XRD图。图3为当CoFe2O4的质量比为70 %,Y 3Fe5012的质量比为30 %时复合粉体的XRD图。图4为当CoFe2O4的质量比为60 %,Y 3Fe5012的质量比为40 %时复合粉体的XRD图。图5为当CoFe2O4的质量比为90%,Y 3Fe5012的质量比为10%时复合粉体的扫描图。图6为当CoFe2O4的质量比为80%,Y 3Fe5012的质量比为20%时复合粉体的扫描图。图7为当CoFe2O4的质量比为70%,Y 3Fe5012的质量比为30%时复合粉体的扫描图。图8为当CoFe2O4的质量比为60%,Y 3Fe5012的质量比为40%时复合粉体的扫描图。图9为当CoFe2O4的质量比为90 %,Y 3Fe5012的质量比为10 %时复合粉体的磁滞回线。图10为当CoFe2O4的质量比为80%,Y 3Fe5012的质量比为20%时复合粉体的磁滞回线。图11为当CoFe2O4的质量比为70%,Y 3Fe5012的质量比为30%时复合粉体的磁滞回线。图12为当CoFe2O4的质量比为60%,Y 3Fe5012的质量比为40%时复合粉体的磁滞回线。图13为当CoFe2O4的质量比为90%,Y 3Fe5012的质量比为10%时复合粉体的退磁曲线的微分图。图14为当CoFe2O4的质量比为80%,Y 3Fe5012的质量比为20%时复合粉体的退磁曲线的微分图。图15为当CoFe2O4的质量比为70%,Y 3Fe5012的质量比为30%时复合粉体的退磁曲线的微分图。图16为当CoFe2O4的质量比为60%,Y 3Fe5012的质量比为40%时复合粉体的退磁曲线的微分图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1—种CoFe2O4基纳米磁性复合粉体的化学表达式为xCoFe 204/ (l_x) Y3Fe5O12,其中χ为CoFe2O4的质量百分数,且χ = 90%。上述CoFe2O4基纳米磁性复合粉体的制备方法,包括以下步骤:I)按化学通式Y3Fe5O12,将分析纯的Y(NO3)2 *6H20,Fe (NO3)3^H2O以及柠檬酸溶于去离子水中,然后在75 °C下搅拌4个小时后在280 °C下烘干,得到Y3Fe5O12干凝胶,将Y3Fe5O12干凝胶研磨后在960°C下煅烧3.5个小时,得到Y3Fe5O12粉体。其中,柠檬酸(C6H8O7.H2O)的用量为Y(NO3)2.6H20、Fe (NO3)3.9H20中金属离子的总物质的量的3倍;去离子水的质量为 Y (NO3) 2.6H20、Fe (NO3) 3.9H20 总质量的 5 倍。2)按照XCoFe2O4/ (l-χ) Y3Fe5O12,将纳米铁酸钴粉体和Y3Fe5O12粉体混合均匀,然后在800°C下煅烧3小时使其充分发生交换耦合作用,得到COFe204/Y3Fe5012m米磁性复合粉体;其中X为CoFe2O4的质量百分数,且X = 90%。由图1可以看出,本实施例制得的复合粉体中只含有C0Fe2OjP Y3Fe本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CoFe2O4基纳米磁性复合粉体,其特征在于,该纳米磁性复合粉体的化学表达式为xCoFe2O4/(1‑x)Y3Fe5O12,其中x为CoFe2O4的质量百分数,且60%≤x≤90%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨海波叶婷林营朱建锋王芬
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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