[发明专利]一种Bi2Fe4O9- MgFe2O4复合陶瓷及其制备方法

摘要

本发明公开了一种Bi₂Fe₄O₉‑MgFe₂O₄复合陶瓷及其制备方法，所述复合陶瓷的化学组成表达为：(1‑x)Bi₂Fe₄O₉‑xMgFe₂O₉，0.1≤x≤0.5，该复合陶瓷由以下方法制得：1）制得Bi₂Fe₄O₉溶液；2）制得MgFe₂O₄溶液；3）制得黑色干凝胶；4）制得Bi₂Fe₄O₉‑MgFe₂O₄复合陶瓷。这种复合陶瓷具备纯相结构，且磁性和介电常数易于调控。这种方法操作简单，周期短，成本低廉，环保无毒，无需还原气氛。

主权项

1. 一种Bi₂Fe₄O₉‑ MgFe₂O₄复合陶瓷，其特征在于，所述复合陶瓷的化学组成表达为：(1‑x)Bi₂Fe₄O₉‑xMgFe₂O₉ ，0.1≤x≤0.5，该复合陶瓷由以下方法制得：1）在室温下将0.045mol～0.081mol的柠檬酸倒入烧杯中，再加入20～50mL去离子水，得到透明的柠檬酸水溶液，然后将分析纯的Fe(NO₃)₃·9H₂O： Bi(NO₃)₃·5H₂O按2：1的化学计量比，在不断搅拌下加入到柠檬酸水溶液中溶解，得到透明的Bi₂Fe₄O₉溶液，其中Bi₂Fe₄O₉溶液中金属离子总物质的量为0.03mol～0.054mol，柠檬酸与Bi和Fe两种离子之和的摩尔比为1.5：1；2）在室温下将0.0045mol～0.0225mol的柠檬酸倒入烧杯中，再加入20～50mL去离子水，得到透明的柠檬酸水溶液，然后将分析纯的Fe(NO₃)₃·9H₂O：MgCO₃按2：1化学计量比，在不断搅拌下一次加入到柠檬酸水溶液中，得到透明的MgFe₂O₄溶液，其中MgFe₂O₄溶液中金属离子总物质的量为0.003mol～0.015mol，柠檬酸与Mg和Fe两种离子之和的摩尔比为1.5：1；3）将步骤1）中的Bi₂Fe₄O₉溶液与 步骤2）中的MgFe₂O₄溶液按1：1化学计量比混合，得到混合溶液，然后用氨水调节混合溶液的PH值到7.5‑8，搅拌10～12小时，在90^oC～100^oC水浴中将混合溶液蒸干去除水分，然后在140^oC的烘箱中进行干燥，直至混合溶液成黑色干凝胶；4）将黑色干凝胶研磨，在空气中用400^oC～450^oC的温度热处理4～6小时，排除有机物得到前驱粉体，然后将前驱粉体研磨、压片烧结，烧结温度为850^oC，烧结时间为2小时，得到Bi₂Fe₄O₉‑ MgFe₂O₄复合陶瓷。