[发明专利]一种锰钴氧化物陶瓷材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种锰钴氧化物陶瓷材料的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：S1、按照化学计量比计算不同掺杂组分Mn_1+xCo_2‑xO₄尖晶石所需MnO₂和Co₂O₃高纯氧化物原料的质量；S2、将MnO₂和Co₂O₃高纯氧化物原料球磨，烘干，在900‑950℃条件下预烧20‑24h；S3、将步骤S2预烧后的产物重复进行球磨、烘干和预烧；S4、将粘结剂和步骤S3预烧后的产物混合，研磨均匀，采用压片机压片成型；S5、将步骤S4中的压片在550‑600℃条件下煅烧，除去粘结剂；S6、然后在1050‑1100℃条件下烧结20‑24h，得到Mn_1+xCo_2‑xO₄尖晶石，其中，0≤x≤0.25。所述制备方法能够制备出性能优良的陶瓷样品，表现出纯相立方尖晶石结构，致密性高，亚铁磁居里温度较高，磁熵变值也较大。

技术领域

本发明属于功能陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种锰钴氧化物陶瓷材料的制备方法。

背景技术

钴基过渡金属尖晶石氧化物的物理和化学性质由于其众多的技术应用而极大地引起了研究人员的关注。特别是锰钴氧化物MnCo₂O₄，其是一种多功能陶瓷材料，在电池、传感器、热敏电阻、超级电容器、光催化剂、能量转换装置和磁制冷材料中均有广泛的应用。

参考文件1公开了锰钴复合氧化物MnCo₂O₄磁性纳米晶的制备及表征，以高锰酸钾(KMnO₄)、乙酸锰[Mn(Ac)₂]、乙酸钴[Co(Ac)₂)]为原料，采用水热法一步合成了锰钴复合氧化物MnCo₂O₄磁性纳米晶，研究了MnCo₂O₄晶体的形貌、结构及组成，评价了其磁性能。结果表明，所制MnCo₂O₄为纳米片状结构，形貌规则，结晶良好，原子配比可控，粒径分布均匀，粒径为80-120nm，居里温度为182K，表现出良好的磁性能。

参考文件2通过二元草酸盐的热分解制备的非化学计量尖晶石MnCo₂O_4+δ的居里温度在δ＝0.275时达到较低值167.5K，该值低于化学计量的MnCo₂O₄的T_C值183K，该研究表明，T_C值可能会因氧化学计量δ以及MnCo₂O_4+δ的不同而产生显著变化。

尽管现有技术中有许多可用的报道，但文献中仍然缺乏对Mn、Co不同掺杂组分的锰钴复合氧化物磁性方面的彻底研究。

参考文件1：李艳萍，闫东伟，周少雄。锰钴复合氧化物MnCo₂O₄磁性纳米晶的制备及表征[J]。过程工程学报，2017，17(6)：1287-1290。

参考文件2：G.Bazuev and A.Korolyov,J.Magn.Magn.Mater.320,2262(2008).

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中存在的缺乏对Mn、Co不同掺杂组分的锰钴复合氧化物磁性性能的研究，本发明提供了一种锰钴氧化物陶瓷材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种锰钴氧化物陶瓷材料的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：