Co-Mn铁氧体磁弹接收器件的制备与特性研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:shabaoge
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在科学研究中,传感器是采集自然界各种数据的一种重要工具。特别是在计算机技术高度发展的今天,传感器的重要性越来越突出。传感器是测量仪表、智能化仪表、自动控制系统、计算机信息输入装置中的重要元件,是“一切信息的触觉”。从工业、农业、环境保护、医学等领域直到我们日常生活中常用的家电、汽车等方面都用到各种各样的传感器。其中,以磁致伸缩原理为基础的新型传感器——磁弹传感器以其输出功率大,信号强,抗干扰性能好,过载能力强,便于制造,工艺简单等多项优点而越来越成为国内外研究的热点。同时,其接收器件材料的选择也成为了人们亟待解决的问题。本文以研发适合应用于磁弹传感器接收器件的磁致伸缩材料为课题导向,在尖晶石铁氧体及磁致伸缩效应的理论研究基础上,进行了材料的制备方法、材料成分设计和性能表征方面的一系列研究。采用由层状前体LDHs制备铁氧体磁性材料的方法,依据LDHs层板金属离子的可调控性和层间阴离子的可交换性,将Mn2+、Co2+、Fe2+、Fe3+离子引入LDHs层板上,合成了Co-Mn铁氧体(Co1-xMnxFe2O4)。对前体及焙烧产物的结构及性能做了系统的表征,得到如下结论:1、由层状前体法可制备锰掺杂钴铁氧体。当Co2++Mn2+/Fe2+/Fe3+的物质量比为5/7/3时,可得到晶相单一的Co1-xMnxFe2O4尖晶石铁氧体。2、x=0.1时试样饱和磁化强度比CoFe2O4(CFO)值要大,之后试样饱和磁化强度随锰含量的增加逐渐减小;锰掺杂钴铁氧体减小了试样的矫顽力,且锰掺量越大,矫顽力越小,最终减小了试样的磁滞现象。3、Co1-xMnxFe2O4铁氧体系列样品的频谱截止频率较高,其使用频率范围较宽。Mn2+的含量对于样品的复数磁导率随温度变化有一定的影响。4、Co1-xMnxFe2O4尖晶石铁氧体能够接收到巴克豪森信号,x=0.1的试样接收效果最佳,信号强度相对于标准信号还较弱,信噪比(SNR)达到9.6。表明有望将其作为接收器件应用于巴克豪森磁弹传感器。
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