Al3+离子掺杂对锶铁氧体预烧料合成工艺和性能的影响 第7页

1.5.1预烧料反应机理
永磁铁氧体预烧料是铁红(氧化铁)和碳酸锶(或碳酸钡)等原料在制备永磁铁氧体过程中的中间体或半成品。预烧主要达到以下三个目的[11]：使碳酸盐分解和氧化物反应形成铁氧体；提高粉体密度和减少最终烧结时的收缩率；使粉体在细磨后可压制和成型。焙烧动力学分析如下：
Vogel等[12]研究了优角锶铁氧体的形成过程，发现形成过程中有A和B两个反应阶段：
A阶段：

B阶段：

A反应阶段是强吸热过程，B反应阶段则是弱吸热过程。Jandy根据扩散的观点推导出的公式能很好地表达该固相反应[13]：
                                               (1.1)
式中：P —— 参加固相反应反应物的体积分数(％)；
x —— 反应生产物的体积分数(％)；
K0 —— 热力学温度为零时固相反应速率常数本文来自优,文,论#文,网，毕业论文 www.youerw.com 加7位QQ324.9114找源文；
K —— 波尔兹曼常数；
E —— 离子扩散激活能(J)；
T —— 烧结温度(K)；
T —— 保温时间(min)；
R —— 颗粒半径(mm)。 
由该公式(1.1)可知，要使固相反应完全(P=1)，有三个主要因素[11]：一是参加反应的物质颗粒半径R小，各反应物之间的接触面增大，离子扩散激活能小；二是烧结温度T 高；三是延长保温时间。
SrO和Fe2O3 反应生成锶铁氧体的过程是按照扩散耦合方式进行的，其反应与扩散途径有5种[14]：
1)在SrFe12O19-Fe2O3界面进行。氧气溶于晶格中，与通过产物扩散层进来的Sr2+及电子在SrFe12O19-Fe2 O3界面上进行反应：

2)在SrO-SrFe12O19界面进行。氧气溶于晶格中，与通过产物层扩散来的Fe3+ 及电子在SrO-SrFe12O19界面上进行反应：3)在SrFe12O19-Fe2O3，SrO-SrFe12O19界面进行。两类离子互相扩散，两界面反应式分别为：

4)在SrFe12O19-Fe2O3界面进行。Sr2+和O2－扩散到该界面进行反应：旧路加宽综合处治及施工

5)在SrO-SrFe12O19界面进行。Fe3+和O2－扩散到该界面进行反应：

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