多铁性复合材料的控制合成与磁电效应研究(2)
3实验结果分析 20
3.1 BaTiO3合成工艺研究 20
3.1.1 BaTiO3的TG-DSC分析 20
3.1.2 合成温度对BaTiO3结构的影响 20
3.1.3 保温时间对BaTiO3结构的影响 22
3.1.4 乙酸用量对BaTiO3结构的影响 22
3.2 CoFe2O4合成工艺研究 24
3.2.1 CoFe2O4前驱体的TG-DSC分析 24
3.2.2 合成温度对CoFe2O4结构的影响 25
3.2.3 保温时间对CoFe2O4结构的影响 25
3.3 陶瓷型 CoFe2O4/BaTiO3磁电复合材料制备工艺研究 27
3.3.1 烧结温度对CoFe2O4/BaTiO3陶瓷结构的影响 27
3.3.2 烧结温度对CoFe2O4/BaTiO3陶瓷的致密度的影响 29
3.3.3 烧结温度对CoFe2O4/BaTiO3陶瓷的铁电性能的影响 30
3.3.4 复合方式对CoFe2O4/BaTiO3陶瓷结构的影响 33
3.3.5 复合方式对CoFe2O4/BaTiO3陶瓷致密度的影响 35
3.3.6 复合方式对CoFe2O4/BaTiO3陶瓷的铁电性能的影响 36
3.3.7 不同配比对CoFe2O4/BaTiO3陶瓷结构的影响 41
3.3.8 不同配比对CoFe2O4/BaTiO3陶瓷致密度的影响 41
3.3.9 不同配比对CoFe2O4/BaTiO3陶瓷的铁电性能的影响 42
4结论 44
致谢 45
参考文献 46
1绪论
1.1 尖晶石型钴铁氧体
广义上讲一切内部晶体结构，与纯天然矿石镁铝尖晶石(MgAl2O4)的构造相同结构相近的铁氧体，都可以被叫做尖晶石型铁氧体，又称“磁性尖晶石”。
尖晶石型铁氧体晶体的结构构造，属于立方晶系的一种类型，化学分子式为MFeO4或MO•Fe2O3，其中M可以是离子半径与正二价铁离子Fe2+相近的同为金属离子并且显正二价(如Mg2+、Zn2+、Mn2+、Co2+、Cu2+等)或平均化学价同为显示正二价的多种金属离子组(如Li+0.5Fe3+0.5)，其中Fe为三价离子。换句话说，只要几个金属离子的化学价价态为正8，并且可以和四个氧离子化学价保持平衡，这都复合了条件[1]。通常情况下，机构中金属元素不同，可以组成类型迥异性能各不相同的铁氧体。例如锰铁氧体，锰与铁结合，以Mn2+替代了Fe2+，从而组成了复合氧化物MnFe2O4；还有锌铁氧体，锌与铁结合，以Zn2+替代Fe2+进而组成了复合氧化物ZnFe2O4；钴铁氧体，钴与铁结合，以Co2+替代Fe2+形成了的复合氧化物ZnFe2O4[2]。
图1.1 尖晶石型铁氧体晶体结构示意图
严格意义上讲，尖晶石型晶体结构的一个晶胞内部，是一共包含56个离子的单元体，这等同于拥有8个MFe2O4，包含了金属离子24个，氧离子32个。每个单元由8个小立方体组成， 8个小立方体又分为两类，各含有4个。每两个公边的小立方体同类的，每两个共面的小立方体分属于不同类型的结构。氧离子所在小立方体具有4种不同的类型。这8个小立方体内部，每个氧离子都位于体内对点连线的中点和顶点的正中央位置上[3]。由于氧离子是更大的，金属离子相对较小，所以氧离子紧密堆积结构，金属离子将填补的紧密堆积的氧离子空缺。有两种氧离子之间的差距，分为八个八面体和四面体空隙。吹冰个氧离子同时包围着八面体空隙，而吹冰个氧离子中心相互连线从而构成了八个三角形的平面，故被称之为八面体，因为它的空隙较大，也称为B位。而四面体空隙则是被四个氧离子包覆形成，四个三角形平面由四个氧离子中心连线所构成，成为四面体。由于其空隙相对较小，也称A位[4]。
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