均匀共沉淀法制备BaTiO3-NixZn1-xFe2O4核-壳粒子及其性能.pdf

V01．33 高等学校化学学报 No．7 CHINESEUNIVERsmEs 2012年7月 CHEMICAl。JOURNAl．OF 1389一1393 均匀共沉淀法制备BaTi03一Nix Znl_ye204 核一壳粒子及其性能 于 美，胡竞之，刘建华，李松梅 (北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京100191) 摘要以尿素为沉淀剂，在无后续热处理的情况下，采用均匀共沉淀法制备了BaTiO，．Ni；Zn。Fe：O。核一壳粒 BaTi03-Ni。Zn。Fe：04核—壳粒子的形貌、结构、成分和磁性能进行了表征．结果表明，制备的核．壳结构粒子 子具有较好的磁性能，其饱和磁化强度和矫顽力分别为26．999 A／m． A·In2／kg和902．787 关键词均匀共沉淀；BaTiO，一Ni。Zn。re204；核一壳粒子；磁性能 中图分类号0614 文献标识码A DOI：．10．3969／j．issn．if251-0790．2012．07．005 多铁性材料是指同时具有两种或两种以上铁的基本性能(如铁磁性、铁电性和铁弹性)，并能产生 一些新效应(如磁电效应、耦合效应)的材料，其在微波吸收领域有霞要应用¨。]．铁电性材料与铁磁 性材料组成的复合材料是典型的多铁性复合材料，受到广泛关注【4】．Zheng等1研究了将铁磁性 CoFe：0，纳米颗粒嵌于铁电性BaTiO，基体中后形成的耦合效应，揭示了这种磁电耦合效应基于两相之 铅(PZrr)陶瓷复合后的磁电效应。发现Nihzn：Fe20。与眩r陶瓷间的界面耦合效应比 co。一，zn，Fe：0。优异，且在铁氧体正磁致伸缩、初始磁导率和磁力耦合方面，zn对磁电耦合系数有辅助 增强的效果． 镍锌铁氧体磁性材料具有双复介质吸波特性，对电磁波既有介电损耗又存在磁损耗，是一种优良 的吸波材料．ParvatheeswaraRao等¨o采用软化学合成的方法成功制备出高磁导率的镍锌铁氧体，其最 优饱和磁化强度达到66．80 1．5 A·m2／kg．Zhao等¨1采用传统固相烧结方法制备了在3．9～1GHz内 吸波效率达到90％的镍锌铁氧体．BaTiO，是重要的铁电、压电陶瓷材料，具有优良的铁电特性归]．若 将两者进行复合，复合后的材料则呈现多铁特性，因耦合作用会产生磁电效应，这一特性在能量转换 领域具有诱人的应用前景¨…．Rani等¨u通过机械共混后烧结制备了钛酸锶钡和镍锌铁氧体复合物， 比，共沉淀法制备的Nio，zn。，Fe：O。与BaTiO，界面性质显著改善，由良好的界面性质产生的界面效应 对改变介电性质、产生空间充电效应和Maxwell—Wagner效应起到重要作用．界面区域大的复合方式。 如核一壳结构粒子，可以使多铁性复合材料的磁电耦合效应显著增强【1“．核．壳结构粒子的结构和成分 易于设计和剪裁，使得核．壳结构微纳粒子具有功能多样化和易于控制的优点¨4“”． 本文采用均匀共沉淀法制备了BaTi03一Ni：Zn。。Fe：O。核．壳粒子．与传统共沉淀法制备铁氧体相 比，此方法采用尿素作为共沉淀剂，不需后期热处理即可获得纯净的铁氧体相包覆完整、磁性能可通 收稿开期：2011-10一10． 基金项目：国家自然科学基金(批准号资助． 联系人简介：于美，女．博士，副教授。主要从事微纳米材料制备、材料腐蚀科学与防护技术等方面的研究 E·mail：yumei@buaa．edu．ca 万方数据 高等学校化学学报 过镍锌含量调控的BaTiO，一Ni，Zn。Fe20。核-壳粒子． 1 实验部分 1．1试剂与仪