[发明专利]一种高矫顽力M型锶铁氧体的制备方法无效

专利信息
申请号: 201010524184.3 申请日: 2010-10-29
公开(公告)号: CN102030521A 公开(公告)日: 2011-04-27
发明(设计)人: 姚斌;王海珠;贺强;温戈辉 申请(专利权)人: 吉林大学
主分类号: C04B35/26 分类号: C04B35/26;C04B35/622
代理公司: 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 代理人: 王恩远
地址: 130012 吉林省长*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 一种 矫顽力 铁氧体 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于磁性材料的领域。涉及一种高矫顽力M型锶铁氧体的甘氨酸一硝酸盐制备方法,以分析纯的硝酸锶、硝酸铁、硝酸铝为原料和甘氨酸为燃料,通过自蔓延反应和高温烧结技术合成。

技术背景

六方结构的M型锶铁氧体(SrFe12O19)是一种永磁铁氧体,具有性能稳定和抗氧化性强等优点,因此,一直在高密度磁性材料,电磁干涉,磁流体,微波器件等领域被广泛的应用。由于制备M型锶铁氧体的资源丰富,制备成本低,制备技术成熟、简单,因此,开展M型锶铁氧体的制备和性能的研究工作,具有重要的使用价值和经济价值。近年来,M型锶铁氧体材料的制备和磁性能的研究工作虽然取得一些进展,但由于其矫顽力远低于目前被广泛应用的永磁材料钕铁硼,严重影响了它在磁性功能器件中的应用,成为阻碍其应用和发展的重要问题。

近年来,有许多文章报道,通过化学合成方法可以使SrFe12O19的矫顽力可以达到6446.9G(Xiaofeng Yang,et al,Journal of Alloys and Compounds,4752009,312-315);也有其它的科研小组通过La3+离子替代SrFel2O19中的Fe3+离子,可以使得矫顽力达到7000G(T.T.V.Nga,et al,Journal of Alloys andCompounds,475,2009,55-59);另外,也有其他研究人员通过调节溶胶凝胶溶液的酸碱性和替代掺杂的方法,可以使SrFe12O19的矫顽力达到5500-6500G(祁米香等,中华人民共和国国家知识产权局,申请号:200810231633.8;公开号:CN 101372417)。尽管人们一直试图利用各种方法和技术提高锶铁氧体的矫顽力,并取得进展,但仍远小于钕铁硼材料矫顽力的大小(15000G),难以同钕铁硼材料竞争,阻碍了其被广泛的应用和发展。

发明内容

本发明的目的在于采用Al3+作为替代掺杂的方法,利用甘氨酸一硝酸盐法制备M型SrAlxFe12-xO19(0<x≤3),解决SrFe12O19材料矫顽力小的问题。

本发明其特征在于以分析纯的硝酸锶、硝酸铝、硝酸铁为原料和甘氨酸为燃料,以甘氨酸-硝酸盐法的自蔓延反应为反应手段,制备出SrAlxFe12-xO19的前驱体粉末,然后将前驱体粉末压片在空气气氛,800~1100℃下烧结2小时,即可获得高矫顽力SrAlxFe12-xO19材料。

本发明的实施过程如下:

一种高矫顽力M型锶铁氧体的制备方法,以分析纯的硝酸锶、硝酸铁和硝酸铝为原料,以甘氨酸为燃料,用量按摩尔比硝酸锶∶硝酸铁∶硝酸铝=9∶108-9x∶9x,其中0<x≤3,按摩尔比硝酸锶∶甘氨酸=1∶21~64;制备过程是,用蒸馏水溶解原料和燃料,搅拌2~3小时,然后加热溶液使水完全挥发,通过甘氨酸的自蔓延燃烧,使硝酸盐和甘氨酸之间发生反应,生成SrAlxFe12-xO19的前驱体粉末;再把前躯体粉末在2MPa压力下压制成片,在空气气氛、800~1100℃下烧结2小时,生成SrAlxFe12-xO19材料。

将生成的前驱体粉末在空气气氛、300℃下退火2小时,再压制成片。退火的效果是让没有完全燃烧掉的甘氨酸和一些有机物挥发出去。

优选的原料和燃料配比是按摩尔比硝酸锶∶甘氨酸=1∶32,这时所得到的样品的矫顽力更高。

本发明的主要反应过程式为:

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