【引言】

與硅酸鹽玻璃相比,，硼酸鹽玻璃的優(yōu)點(diǎn)是,，可以通過將玻璃狀基質(zhì)溶解在稀釋的醋酸中來分離鐵氧體顆粒,。與硅酸鹽玻璃相比，這些玻璃還可以在較低的溫度下熔化,，并具有較低的粘度。然而，在高Fe₂O₃濃度的玻璃澆注過程中,，應(yīng)加入一些堿氧化物，如K₂O和Na₂O,，以減少不混溶性和自發(fā)結(jié)晶傾向,。Na₂O的加入不如K₂O有利，因?yàn)榧尤隢a₂O后FeBO₃可能會結(jié)晶,。

【成果介紹】

摩爾分?jǐn)?shù)為51.7 B2O3/9.3 K2O/1 P2O5/27.6 Li2O/10.4 Fe2O3的玻璃在400至540℃的溫度范圍內(nèi)結(jié)晶不同時(shí)間（2-12小時(shí)）,。X射線衍射顯示立方鋰鐵氧體具有尖晶石結(jié)構(gòu)LiFe5O8，同時(shí)具有尺寸在3至31 nm范圍內(nèi)的小晶粒,。使用Linseis DSC PT1600熱分析儀確定了制備玻璃樣品的熱分布,。在440、480和500℃下結(jié)晶的樣品顯示出無序相,，而在540℃下結(jié)晶則表明向有序狀態(tài)的相變,。磁化曲線表明,，在440℃結(jié)晶的樣品具有超順磁性，最大磁化強(qiáng)度很低,，而在480℃和500℃結(jié)晶的樣品具有清晰的S形磁化曲線,，矯頑力為零，因此也具有超順磁性,。相比之下,，在540℃結(jié)晶的樣品顯示出40 Oe的矯頑場，因此具有鐵磁性,。磁性能可根據(jù)鐵氧體晶體的大小以及結(jié)晶條件進(jìn)行調(diào)整,。

【圖文導(dǎo)讀】

圖1：51.7 B₂O₃/9.3 K₂O/1 P₂O₅/27.6 Li₂O/10.4 Fe₂O₃ 玻璃在10 K min^-1加熱速率下的DSC曲線。

圖2：在400-540 ℃下2 h的LiFe2710玻璃陶瓷樣品的XRD譜圖,。

圖3：用于比較的尖晶石鋰鐵氧體有序（SO）和無序（SD）相的模擬XRD圖譜,。

圖4：在440℃下不同時(shí)間結(jié)晶的LiFe2710微晶玻璃樣品的XRD圖譜。

圖5：從（a）440℃結(jié)晶8h,，（b）480℃結(jié)晶2h,，（c）500℃結(jié)晶2h，以及（d）500℃結(jié)晶2h（放大倍數(shù)更高）的LiFe2710微晶玻璃樣品中通過復(fù)制提取獲得的顆粒的TEM顯微圖與HRTEM顯微圖相對應(yīng),。

圖6：在440℃下熱處理2,、8和12小時(shí)（左）以及在480、500和540℃下熱處理2小時(shí)（右）的LiFe2710微晶玻璃樣品的室溫磁化曲線,。

圖7：LiFe2710最大磁化強(qiáng)度的溫度和時(shí)間依賴性,，（a）在440℃下結(jié)晶2、8和12小時(shí)的微晶玻璃樣品,，以及（b）在480,、500和540℃下結(jié)晶2小時(shí)的微晶玻璃樣品。

【結(jié)論】

在400至540℃的溫度范圍內(nèi),，對摩爾分?jǐn)?shù)為51.7 B2O3/9.3 K2O/1 P2O5/27.6 Li2O/10.4 Fe2O3的玻璃進(jìn)行2至12小時(shí)的熱處理,，使立方LiFe₅O₈結(jié)晶。在400℃和540℃下結(jié)晶的樣品的晶粒尺寸分別為2 nm和31nm,。在440,、480和500℃下結(jié)晶導(dǎo)致無序LiFe₅O₈的形成，而在540℃下熱處理的樣品顯示出有序狀態(tài),。在440℃,、480℃和500℃下結(jié)晶的樣品的磁性測量表明，這些樣品具有超順磁性,。在540℃下結(jié)晶的樣品具有鐵磁性,，顯示出40 Oe的矯頑場。通過對結(jié)晶條件的仔細(xì)調(diào)整,，我們可以調(diào)整超順磁性微晶玻璃的磁性,，并最大限度地提高其磁化強(qiáng)度,。