金属铁诱导复相铁氧体材料的制备和磁性能

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1、摘要六角铁氧体是一种广泛应用在微波信号处理领域的重要材料，如何大幅度调控饱和磁化强度和矫顽力一直是此类材料研究的重点。本文以金属铁作为诱发剂、采用放电等离子体烧结(SPS)技术制备了一系列饱和磁化强度和矫顽力均可大幅度调控的M型、W型和Z型钡铁氧体诱变复相铁氧体材料，重点研究了复相铁氧体的物相组成、结晶反应机制、显微结构和磁性能。通过优化SPS烧结的温度、保温时间和压力，确定了制备M型钡铁氧体(BaM)诱变复相铁氧体材料的优化SPS工艺为900℃、保温30min和压力20MPa。利用该工艺，以名义组成为xFe+BaFel2019(0

2、=0．1)的共沉淀前驱体制备了BaM诱变复相铁氧体材料。0

3、、保温30min和20MPa的SPS条件下，分别用金属铁粉与单相BaM、BaC02Fel6027(C02W)$tlBa3C02Fe2404l(C02Z)粉体构成的xFe+BaFel2019、xFe+BaC02Fel6027和xFe+BaaC02Fe2404l(0

4、时结晶反应为BaM与Fe生成Fe2Y和Fe304，Fe与Fe2Y生成BaFe204和Fe304；C02w诱变复相铁氧体随x增加其致密度逐渐增大、呸逐渐降低、鼠先增大后降低，物相组成为C02W、Ba2C02Fel2022(C02"19、CoFe204和Fe304时结晶反应为C02W与Fe生成C02Y、CoFe204和Fe304，为BaFe204、Fe304、CoFe204和C02Y时结晶反应为C02W与Fe生成CoFe204、C02Y和Fe304，Fe与C02Y生成BaFe204、Fe304和CoFe204；C02Z诱变复相铁氧体随x增加其致密度和皿增大

5、、％降低，物相组成由C02Z、Fe304、BaFe204和C02Y组成，但x=1．0时C02Z消失，结晶反应为C02Z与Fe生成C02Y、Fe304和BaFe204。关键词：复相铁氧体，放电等离子体烧结，结晶反应机理，磁性能AbstractThehexaferriteiSallimportantmaterialwhichlSwidelyusedinmicrowaveprocessing，andhowtoregulatethesaturationmagnetizationandthecoercivityofthehexaferriteinlargeran

6、geisasignificantresearchtopicinpreparingthismicrowaveprocessingmaterials．Inthispaper,sparkplasmasintering(SPS)techniquewasusedtosynthesizeaseriesofM—type．W-typeandZ—typebariumferritesinducedmultiphaseferritemateialsinlargerangetoregulatesaturationmagnetizationsandcoercivitieswit

7、hmetalironas觚inducedagent．Thephasecomposition,crystallizationreactionmechanism，microsturctureandmagneticpropertiesofthemultiphaseferritematerialswerecomprehensivelystudied．ByregulatingtheSPSsinteringtemperature，holdingtimeandpressure，theoptimizedconditionisholding30minat9000Cand

8、20MPaforsynthesizingM—typebariumferrite(BaM)ind