專利名稱：雙鈣鈦礦磁性材料Sr的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙鈣鈦礦磁性材料Sr2MWO6(M＝Co或Ni)的制備方法。
背景技術(shù)：
自從1998年日本Kobayashi等人發(fā)現(xiàn)雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物Sr2FeMoO6多晶樣品在室溫亦具有較大的磁電阻效應(yīng)以來，這類化合物獨特的結(jié)構(gòu)及電磁性能，使其在磁傳感器、磁存儲器件等方面具有很好的應(yīng)用前景。特別是一些雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物具有半金屬特性，自旋極化度接近100％，有望作為自旋電子注入材料應(yīng)用。但現(xiàn)有的雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物依然不能滿足在室溫低磁場條件下具有大的磁電阻效應(yīng)，近年來人們一直制備新型的磁電阻材料以得到性能更優(yōu)的材料。其中，鎢元素和鈷、鎳元素的離子半徑與鉬元素和鐵元素比較接近，且鎢元素具有與鉬類似的外層電子排布。因此，雙鈣鈦礦氧化物Sr2MWO6(M＝Co，Ni)的結(jié)構(gòu)和性能值得人們進一步研究。
到目前為止，對Sr2MWO6(M＝Co或Ni)合成主要采用固相法(晶體學(xué)報，1951，4，503；Acta Crystallogr.1951，4，503)，(物理與化學(xué)固體，1999，60，1173；J.Phys.Chem.Solids)，(材料化學(xué)，2003，15，1655；Chem.Mater.2003，15，1655)；復(fù)分解法合成(材料化學(xué)，2005，17，2310；Chem.Mater.2005，17，2310)。存在反應(yīng)溫度高，時間長，需要反復(fù)多次研磨燒結(jié)或是SrWO4雜質(zhì)難以除去等弊端。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種雙鈣鈦礦磁性材料Sr2MWO6(M＝Co或Ni)的制備方法，采用的單體為硝酸鍶、硝酸鈷、硝酸鎳、仲鎢酸銨；絡(luò)合劑為檸檬酸；分散劑為乙二醇；溶劑為去離子水。
其制備步驟和條件如下將硝酸鍶、硝酸鈷或硝酸鎳、仲鎢酸銨溶于去離子水中，加入絡(luò)合劑和分散劑，攪拌，形成溶膠；其中絡(luò)合劑∶分散劑∶金屬離子總和∶去離子水的摩爾比為2-10∶2-10∶1-5∶30-100；鍶離子∶鉆離子或鎳離子∶鎢離子的摩爾比為2∶1∶1。將透明的溶膠于60～70℃加熱，直至形成凝膠，然后80～120℃烘干，制成干凝膠。將干凝膠于700℃預(yù)燒6～10小時，得到氧化物粉體。將預(yù)燒得到的氧化物粉體放入剛玉坩堝，在馬弗爐中1000～1300℃空氣氛圍中燒結(jié)20～40小時，采用隨爐冷卻方式降溫至室溫，即可得到雙鈣鈦礦磁性材料Sr2MWO6(M＝Co，Ni)。
本發(fā)明利用溶膠-凝膠技術(shù)，使起始的金屬離子達到了原子水平的均勻分散，因此使得本發(fā)明整個材料的制備過程具有反應(yīng)溫度低，反應(yīng)時間短，方法簡便，易于實現(xiàn)工業(yè)化的特點。此外，本發(fā)明的方法合成品純度高，顆粒大小均勻，特別是除去了固相反應(yīng)中難以避免的SrWO4雜相。
具體實施例方式
實施例1雙鈣鈦礦氧化物Sr2CoWO6的制備采用溶膠-凝膠法合成產(chǎn)品，分別取4.26g硝酸鍶(20.00mmol)，2.94g硝酸鈷(10.00mmol)，2.73g仲鎢酸銨(0.83mmol)，用22mL去離子水溶解各硝酸鹽和銨鹽，加入16.81g檸檬酸(80mmol)和4mL乙二醇得到溶膠。將溶膠于60℃加熱，直至形成凝膠；120℃烘干，制成干凝膠。將干凝膠700℃預(yù)燒6小時，得到氧化物粉體。將預(yù)燒得到的粉體放入剛玉坩堝，在馬弗爐中1200℃空氣氛圍燒結(jié)20小時，采用隨爐冷卻方式降溫至室溫，得到雙鈣鈦礦氧化物Sr2CoWO6。產(chǎn)品顆粒大小均勻，直徑范圍在1.5～2.0μ，為四方晶系。
實施例2雙鈣鈦礦氧化物Sr2NiWO6的制備采用溶膠-凝膠法合成產(chǎn)品，分別取4.26g硝酸鍶(20.00mmol)，2.96g硝酸鎳(10.00mmol)，2.73g仲鎢酸銨(0.83mmol)，用14mL去離子水溶解各硝酸鹽和銨鹽，加入16.81g檸檬酸(80mmol)和4mL乙二醇得到溶膠。將溶膠于70℃加熱，直至形成凝膠；80℃烘干，制成干凝膠。將干凝膠700℃預(yù)燒10小時，得到氧化物粉體。將預(yù)燒得到的粉體放入剛玉坩堝，在馬弗爐中1200℃空氣氛圍燒結(jié)20小時，采用隨爐冷卻方式降溫至室溫，得到雙鈣鈦礦氧化物Sr2NiWO6。產(chǎn)品顆粒大小均勻，直徑范圍在0.4～0.6μ，為四方晶系。
實施例3雙鈣鈦礦氧化物Sr2CoWO6的制備采用溶膠-凝膠法合成產(chǎn)品，分別取2.13g硝酸鍶(10.00mmol)，1.47g硝酸鈷(5.00mmol)，1.37g仲鎢酸銨(0.42mmol)，用10mL去離子水溶解各硝酸鹽和銨鹽，加入8.42g檸檬酸(40mmol)和6mL乙二醇得到溶膠。將溶膠于65℃加熱，直至形成凝膠；100℃烘干，制成干凝膠。將干凝膠700℃預(yù)燒8小時，得到氧化物粉體。將預(yù)燒得到的粉體放入剛玉坩堝，在馬弗爐中1300℃空氣氛圍燒結(jié)30小時，采用隨爐冷卻方式降溫至室溫，得到雙鈣鈦礦氧化物Sr2CoWO6。產(chǎn)品顆粒大小均勻，直徑范圍在3～4μ，為四方晶系。
實施例4雙鈣鈦礦氧化物Sr2NiWO6的制備采用溶膠-凝膠法合成產(chǎn)品，分別取4.26g硝酸鍶(20.00mmol)，2.96g硝酸鎳(10.00mmol)，2.73g仲鎢酸銨(0.83mmol)，用22mL去離子水溶解各硝酸鹽和銨鹽，加入16.81g檸檬酸(80mmol)和10mL乙二醇得到溶膠。將溶膠于60℃加熱，直至形成凝膠；100℃烘干，制成干凝膠。將干凝膠700℃預(yù)燒10小時，得到氧化物粉體。將預(yù)燒得到的粉體放入剛玉坩堝，在馬弗爐中1250℃空氣氛圍燒結(jié)28小時，采用隨爐冷卻方式降溫至室溫，得到雙鈣鈦礦氧化物Sr2NiWO6。產(chǎn)品顆粒大小均勻，直徑范圍在0.5～0.7μ，為四方晶系。
實施例5雙鈣鈦礦氧化物Sr2NiWO6的制備采用溶膠-凝膠法合成產(chǎn)品，分別取4.26g硝酸鍶(20.00mmol)，2.96g硝酸鎳(10.00mmol)，2.73g仲鎢酸銨(0.83mmol)，用40mL去離子水溶解各硝酸鹽和銨鹽，加入8.42g檸檬酸(40mmol)和10mL乙二醇得到溶膠。將溶膠于70℃加熱，直至形成凝膠；110℃烘干，制成干凝膠。將干凝膠700℃預(yù)燒6小時，得到氧化物粉體。將預(yù)燒得到的粉體放入剛玉坩堝，在馬弗爐中1100℃空氣氛圍燒結(jié)30小時，采用隨爐冷卻方式降溫至室溫，得到雙鈣鈦礦氧化物Sr2NiWO6。產(chǎn)品顆粒大小均勻，直徑范圍在0.2～0.4μ，為四方晶系。
實施例7雙鈣鈦礦氧化物Sr2CoWO6的制備采用溶膠-凝膠法合成產(chǎn)品，分別取4.26g硝酸鍶(20.00mmol)，2.94g硝酸鈷(10.00mmol)，2.73g仲鎢酸銨(0.83mmol)，用30mL去離子水溶解各硝酸鹽和銨鹽，加入16.81g檸檬酸(80mmol)和5mL乙二醇得到溶膠。將溶膠于65℃加熱，直至形成凝膠；120℃烘干，制成干凝膠。將干凝膠700℃預(yù)燒10小時，得到氧化物粉體。將預(yù)燒得到的粉體放入剛玉坩堝，在馬弗爐中1250℃空氣氛圍燒結(jié)35小時，采用隨爐冷卻方式降溫至室溫，得到雙鈣鈦礦氧化物Sr2CoWO6。產(chǎn)品顆粒大小均勻，直徑范圍在2～3μ，為四方晶系。
實施例6雙鈣鈦礦氧化物Sr2NiWO6的制備采用溶膠-凝膠法合成產(chǎn)品，分別取8.52g硝酸鍶(40.00mmol)，5.92g硝酸鎳(20.00mmol)，5.46g仲鎢酸銨(1.66mmol)，用120mL去離子水溶解各硝酸鹽和銨鹽，加入33.62g檸檬酸(160mmol)和20mL乙二醇得到溶膠。將溶膠于65℃加熱，直至形成凝膠；120℃烘干，制成干凝膠。將干凝膠700℃預(yù)燒7小時，得到氧化物粉體。將預(yù)燒得到的粉體放入剛玉坩堝，在馬弗爐中1000℃空氣氛圍燒結(jié)40小時，采用隨爐冷卻方式降溫至室溫，得到雙鈣鈦礦氧化物Sr2NiWO6。產(chǎn)品顆粒大小均勻，直徑范圍在0.2～0.3μ，為四方晶系。
實施例8雙鈣鈦礦氧化物Sr2CoWO6的制備采用溶膠-凝膠法合成產(chǎn)品，分別取4.26g硝酸鍶(20.00mmol)，2.94g硝酸鈷(10.00mmol)，2.73g仲鎢酸銨(0.83mmol)，用80mL去離子水溶解各硝酸鹽和銨鹽，加入25.22g檸檬酸(120mmol)和15mL乙二醇得到溶膠。將溶膠于70℃加熱，直至形成凝膠；100℃烘干，制成干凝膠。將干凝膠700℃預(yù)燒6小時，得到氧化物粉體。將預(yù)燒得到的粉體放入剛玉坩堝，在馬弗爐中1200℃空氣氛圍燒結(jié)40小時，采用隨爐冷卻方式降溫至室溫，得到雙鈣鈦礦氧化物Sr2CoWO6。顆粒大小均勻，直徑范圍在2～3μ，為四方晶系。
權(quán)利要求
1.一種雙鈣鈦礦磁性材料Sr2MWO6(其中M＝Co或Ni)的制備方法，其特征在于，采用的單體為硝酸鍶、硝酸鈷、硝酸鎳、仲鎢酸銨；絡(luò)合劑為檸檬酸；分散劑為乙二醇；溶劑為去離子水；其制備步驟和條件如下將硝酸鍶、硝酸鈷或硝酸鎳、仲鎢酸銨溶于去離子水中，加入絡(luò)合劑和分散劑，攪拌，形成溶膠；其中絡(luò)合劑∶分散劑∶金屬離子總和∶去離子水的摩爾比為2-10∶2-10∶1-5∶30-100；鍶離子∶鈷離子或鎳離子∶鎢離子的摩爾比為2∶1∶1；將透明的溶膠于60～70℃加熱，直至形成凝膠，然后80～120℃烘干，制成干凝膠；將干凝膠于700℃預(yù)燒6～10小時，得到氧化物粉體；將預(yù)燒得到的氧化物粉體放入剛玉坩堝，在馬弗爐中1000～1300℃空氣氛圍中燒結(jié)20～40小時，采用隨爐冷卻方式降溫至室溫，即可得到雙鈣鈦礦磁性材料Sr2MWO6(M＝Co或Ni)。
全文摘要
本發(fā)明是提供一種雙鈣鈦礦磁性材料Sr
文檔編號H01F1/10GK1884197SQ20061001694
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
發(fā)明者田世哲, 趙娜娜, 林馭寒, 毛駿, 姬相玲 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所