BiFeO3-NiZnCu復(fù)合材料的制備和性能研究.pdf

1、信息化社會(huì)的不斷發(fā)展推動(dòng)著電子元器件向小型化、輕量化、多功能和高穩(wěn)定方向發(fā)展。磁性材料與電子材料的發(fā)展?jié)B透于現(xiàn)代技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域中，人們對(duì)集電性與磁性于一身的多功能材料研究興趣也日益提高。多鐵性材料就是這樣的一種多功能材料，不但具備各種單一的鐵性（如鐵電性、鐵磁性），而且通過(guò)鐵性的耦合復(fù)合協(xié)同作用，同時(shí)還具有一些新的效應(yīng)，大大拓寬了鐵性材料的應(yīng)用范圍。鐵磁、鐵電復(fù)合材料就是其中一類最典型的代表，這種材料不但具備鐵電性、鐵磁性，而且還能夠產(chǎn)

2、生一種特殊性質(zhì)——磁電效應(yīng)。
　　本論文選取在理論和實(shí)驗(yàn)方面研究比較成熟的典型的多鐵性材料BiFeO3和應(yīng)用廣泛的NiZnCu鐵氧體，兩相復(fù)合的復(fù)合材料為主要研究對(duì)象。研究的主要結(jié)果如下:
　　(1)研究了低溫?zé)Y(jié)NiZnCu鐵氧體的不同缺鐵量對(duì)復(fù)合材料介電性能和磁性能的影響。我們采用溶膠凝膠法制備NiZnCu鐵氧體，并且選用適量缺鐵的鐵氧體體系Ni0.2Zn0.2Cu0.6Fe2-xO4-3/2x(x=0，0.02，0.0

3、6，0.08，0.1)，分別以5∶5的比例與水熱法合成的BiFeO3復(fù)合，通過(guò)復(fù)合材料的電磁性能對(duì)比，確定比較合適的NiCuZn鐵氧體組分為Ni0.2Zn0.2Cu0.6Fe1.90O3.85。
　　(2)研究了燒結(jié)溫度對(duì)復(fù)合材料(3Ni0.2Zn0.2Cu0.6Fe1.90O3.85-7BiFeO3)的顯微結(jié)構(gòu)和電磁性能的影響。從XRD圖和SEM掃描結(jié)果看，隨著燒結(jié)溫度的升高，復(fù)合材料中兩相共存結(jié)晶更完善，孔洞減少，材料更致密。

4、當(dāng)溫度在730℃時(shí)BiFeO3大量分解成Bi25FeO39和Bi2Fe4O9，晶粒異常長(zhǎng)大，致密度下降。700℃時(shí)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率相對(duì)優(yōu)異，飽和磁化強(qiáng)度65emu/g。
　　(3)研究了不同的復(fù)合比例的復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)，電磁性能。將具有鐵電性弱磁性的BiFeO3與選定的鐵磁性的NiZnCu鐵氧體按xBiFeO3-(1-x)Ni0.2Zn0.2Cu0.6Fe1.90O3.85(x=0.1，0.3，0.5，0.7，0.9)復(fù)合成具有鐵

5、電/鐵磁復(fù)合材料，從XRD圖和SEM掃描結(jié)果看來(lái)看兩相共存，只是BiFeO3有微量分解，并沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。從電磁性能看，復(fù)合材料都有磁滯回線和電滯回線，說(shuō)明在復(fù)合材料中鐵氧體的磁有序結(jié)構(gòu)的到了很好的維持，當(dāng)x=0.5時(shí)，飽和磁化強(qiáng)度160 emu/g，矯頑力為64G。但是鐵電性能較弱，且有漏導(dǎo)存在。
　　(4)研究了不同的合成工藝對(duì)復(fù)合材料的影響，采用水熱法合成NiZnCu鐵氧體，與采用溶膠凝膠法合成NiZnCu分別與BiFeO