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《华中科技大学》 2011年
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复合多铁性CoFe_2O_4-BaTiO_3材料的制备和电磁性能研究

谢奉洋  
【摘要】:复合多铁性材料由具有磁致伸缩效应的铁磁材料和具有压电效应的铁电材料复合而成,通过磁滞伸缩效应和压电效应之间的应力耦合作用,使得整个材料出现磁电耦合现象,即外加电场能导致材料磁化,反之,外加磁场能使材料极化。多铁性材料是近些年来凝聚态和材料学研究比较热门的一个方向。本文主要内容是对CoFe_2O_4-BaTiO_3复合陶瓷的制备工艺、结构、铁磁、铁电以及介电等性质进行研究。 (1)本文采用共沉淀法和硬酯酸溶胶凝胶两步湿化学方法制备了类核壳结构的CoFe_2O_4-BaTiO_3复合陶瓷粉体。红外FTIR图谱表征结果表明我们已经成功地对CoFe_2O_4纳米颗粒用油酸进行了化学包覆,制备了能分散于正辛烷的磁流体,磁流体且能良好地分散于硬酯酸。通过XRD分析发现制备的复合粉体中只含CoFe_2O_4和BaTiO_3这两个相,没有其他杂相,说明成功制备了CoFe_2O_4-BaTiO_3复合陶瓷粉体。 (2)本文将CoFe_2O_4-BaTiO_3复合粉体制备成陶瓷块材,通过改变组份、烧结温度、保温时间、压片压力四个陶瓷制备工艺参数,制备了不同系列的复合多铁性材料样品。通过对不同系列样品的铁电、介电、铁磁性能的研究,最终获得制备多铁陶瓷的最佳工艺参数。研究发现,样品CoFe_2O_4/BaTiO_3(1:4),20Mpa压力下压片,1150℃保温4h时制备的陶瓷样品的铁电铁磁性最好。 (3本文对固相原位反应(In situ)、冰乙酸溶胶凝胶复合方法(AAG)、硬脂酸溶胶凝胶复合方法(SAG)三种不同方法制备的陶瓷进行了铁电、介电、铁磁性能的分析,发现SAG方法在提高其铁电性和介电性方面有很大的优势,但却对铁磁性能有抑制作用。综合来看,SAG方法对于多铁性陶瓷的制备来说优点多于缺点,其在以后多铁性陶瓷制备过程中值得借鉴。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ174.756

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【参考文献】
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