聚吡咯復合尖晶石型鐵氧體的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-09-05 13:52
隨著世界科技的迅速發(fā)展,國內(nèi)外對于磁性吸波材料的研討也是越來越深入,磁性材料是當代社會最重要的一大材料,最近大量研究被集中于此領域。由于尖晶石型鐵氧體具有卓越的性能,使其在磁存儲、生物醫(yī)藥和催化等諸多方面都得到了普遍應用,同時它也具備良好的吸波性能。形形色色的磁性材料中,由于磁性中空微球具有高比表面積和優(yōu)異的微包裹性質(zhì),使其被科學工作者廣泛關注。鐵氧體與聚吡咯聚合可以使其磁學和吸波性能都得到提高。本實驗的碳源基底為C6H12O6,Cu(NO3)2為Cu源(AgNO3為Ag源),運用水熱法成功合成尖晶石型Cu/RFe2O4(Ag/RFe2O4),合成后再進一步采用鈰元素對Fe進行取代,形成Cu/RFe2-xCexO4(R代表Ni、Co、Zn等金屬離子,X=0.005、0.01、0.015、0.02)。產(chǎn)品不...
【文章來源】:沈陽師范大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
尖晶石結(jié)構(gòu)圖
聚吡咯復合尖晶石型鐵氧體的制備及性能研究6發(fā)生水解、縮合等化學變化,于溶液里得到較為穩(wěn)定且透明的溶膠體系,溶膠在老化的膠粒之間進行長時間的聚合,形成的凝膠的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)具有三維空間網(wǎng)格型,凝膠網(wǎng)絡之間有許多溶劑它們都喪失了流動性[31]。凝膠進行干燥、灼燒固化后可以制得分子乃至納米級亞結(jié)構(gòu)材料。溶膠凝膠法的制備原理如下:圖1.2溶膠-凝膠法的制備原理圖Fig.1.2Preparationprincipleofsol-gelmethod1.3鐵氧體吸波性能影響因素(1)粒徑對吸波性能的影響:鐵氧體具有的吸波性能與其粒徑關系很大。納米級鐵氧體相較于微米級鐵氧體材料,具有較強的吸波性能和較寬的頻帶。在某一固定區(qū)間內(nèi),隨著粒子尺寸的增大,鐵氧體材料所具有的吸波能力減弱。當以往的鐵氧體吸波性能與吸波頻率受到限制時,想要提高吸波性能,就要利用鐵氧體材料粒徑的變化并制造出超細的鐵氧體粉末來改進它的電磁學性質(zhì),這種方式已經(jīng)成為一個新的研究方向[32]。(2)相組成對吸波性能的影響:鐵氧體材料的相組成對其吸波性能產(chǎn)生很大的影響。鐵氧體相組成受很多因素影響,其中就包括:組成,制備工藝和熱處理條件。在進行鐵氧體材料的制備時,難免會有異相的出現(xiàn),出現(xiàn)過渡相和中間產(chǎn)物等情況也時有發(fā)生,這將要使鐵氧體的吸波性能被破壞[33]。所以,怎樣使這些不良的產(chǎn)物消失并得到純的鐵氧體已經(jīng)是科學工作者的研究重點。(3)形貌對吸波性能的影響:鐵氧體的形態(tài)通?梢苑殖舍樞危,片形,球形.......這與制樣品時所運用的方式和一些客觀條件相關[34]。材料所具有的電磁特性受它的微觀構(gòu)型影響很大。要想得到更好的電磁性能就要優(yōu)化鐵氧體的制造手段同時還應該改善客觀條件以獲取擁有多種形態(tài)的鐵氧體[35]。(4)晶體結(jié)構(gòu)對吸?
聚吡咯復合尖晶石型鐵氧體的制備及性能研究152.3結(jié)果與討論2.3.1Cu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)結(jié)果與討論本部分實驗是通過水熱處理葡萄糖、CTAB、Fe3+、R2+的混合溶液,經(jīng)過洗滌烘干隨后再進行煅燒處理,成功制備一系列均勻的Cu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)。對其進行XRD,IR,SEM,VAN,VSM表征,其目的是研究不同金屬離子對鐵氧體磁性、吸波及其他性能的影響。2.3.1.1Cu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)的XRD表征圖2.3Cu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)的X射線衍射圖Fig.2.3X-raydiffractionpatternofCu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)圖2.3是Cu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)的XRD衍射圖,與標準譜圖PDF#86-2267的對比,通過圖2.3可以清晰地看出Cu/RFe2O4都在2θ=43.3°(111),50.4(200),74.1°(220),89.9°(311),95.1(222),116.9°(400),136.5(331),144.7(420)處出現(xiàn)了顯而易見的特征峰,而且,沒有出現(xiàn)其他的雜峰?臻g群均為Fd-3m,α、β、γ的數(shù)值均為90°,由此可以得出,本實驗所制備的6個鐵氧體都是立方晶系,不同的金屬離子并沒有給鐵氧體的空間構(gòu)型帶來改變,它們均為尖晶石型鐵氧體。銅納米粒子衍射峰經(jīng)過與標準對比卡PDF#85-1326進行比照,可以得到其存在2θ=43.31°(111),50.44°(200),74.12°(220),89.93°(311)四個衍射峰,空間群為Fd-3m,由此可以得出,該組樣品中具有銅納米粒子的存在。根據(jù)以上信息可以得出本次實驗成功制備出了Cu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)鐵氧體。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Lightweight and High-Performance Microwave Absorber Based on 2D WS2-RGO Heterostructures[J]. Deqing Zhang,Tingting Liu,Junye Cheng,Qi Cao,Guangping Zheng,Shuang Liang,Hao Wang,Mao-Sheng Cao. Nano-Micro Letters. 2019(03)
[2]淺析未來航空隱身材料的發(fā)展趨勢[J]. 蘇一鳴. 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2017(48)
[3]鐵氧體吸波材料吸波性能影響因素研究進展[J]. 高海濤,王建江,趙志寧,蔡旭東,侯永伸. 磁性材料及器件. 2014(01)
[4]表面改性空心微珠吸波材料的研究進展[J]. 李志廣,王建江,米偉娟,黃紅軍. 材料導報. 2013(09)
[5]尖晶石型鐵氧體纖維的制備及磁性能[J]. 向軍,沈湘黔,朱永偉. 無機材料學報. 2008(05)
[6]納米鋇鐵氧體的制備與磁性研究[J]. 葛洪良,陳強,王新慶,金紅曉,李良,褚寧杰. 稀有金屬材料與工程. 2008(S2)
[7]M型鋇鐵氧體的制備及其吸波性能表征[J]. 王巖. 哈爾濱商業(yè)大學學報(自然科學版). 2007(04)
[8]M型鋇鐵氧體納米粉體的溶膠?凝膠制備與結(jié)晶特性[J]. 孫昌,孫康寧. 中國有色金屬學報. 2007(07)
[9]吸波材料的吸波原理及其研究進展[J]. 趙靈智,胡社軍,李偉善,何琴玉,陳俊芳,汝強. 現(xiàn)代防御技術. 2007(01)
[10]幾種尖晶石鐵氧體的制備及磁性研究[J]. 張變芳,閆宗林,唐貴德,周炬,顧業(yè)強. 機械工程材料. 2005(08)
博士論文
[1]碳/金屬(銀、銅)復合材料的制備及防污性能[D]. 李莎.天津大學 2014
[2]鈷基金屬包覆鍶鐵氧體復合粉末的制備和吸波性能研究[D]. 潘喜峰.上海交通大學 2008
碩士論文
[1]尖晶石鎂鐵氧體、錳鐵氧體及其復合材料的結(jié)構(gòu)性能調(diào)控[D]. 房刊.河北工程大學 2018
[2]尖晶石型鋅鐵氧體的生長調(diào)制及其機理的原位研究[D]. 朱潔.揚州大學 2017
[3]尖晶石鐵氧體:第一性原理研究[D]. 肖天亮.華東師范大學 2013
[4]聚吡咯包覆Fe3O4/多壁碳納米管復合材料的結(jié)構(gòu)和吸波性能[D]. 李尚文.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[5]膠體碳球模板法合成鐵氧體納米中空球及相關性質(zhì)研究[D]. 李四橫.東北師范大學 2009
本文編號:3385467
【文章來源】:沈陽師范大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
尖晶石結(jié)構(gòu)圖
聚吡咯復合尖晶石型鐵氧體的制備及性能研究6發(fā)生水解、縮合等化學變化,于溶液里得到較為穩(wěn)定且透明的溶膠體系,溶膠在老化的膠粒之間進行長時間的聚合,形成的凝膠的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)具有三維空間網(wǎng)格型,凝膠網(wǎng)絡之間有許多溶劑它們都喪失了流動性[31]。凝膠進行干燥、灼燒固化后可以制得分子乃至納米級亞結(jié)構(gòu)材料。溶膠凝膠法的制備原理如下:圖1.2溶膠-凝膠法的制備原理圖Fig.1.2Preparationprincipleofsol-gelmethod1.3鐵氧體吸波性能影響因素(1)粒徑對吸波性能的影響:鐵氧體具有的吸波性能與其粒徑關系很大。納米級鐵氧體相較于微米級鐵氧體材料,具有較強的吸波性能和較寬的頻帶。在某一固定區(qū)間內(nèi),隨著粒子尺寸的增大,鐵氧體材料所具有的吸波能力減弱。當以往的鐵氧體吸波性能與吸波頻率受到限制時,想要提高吸波性能,就要利用鐵氧體材料粒徑的變化并制造出超細的鐵氧體粉末來改進它的電磁學性質(zhì),這種方式已經(jīng)成為一個新的研究方向[32]。(2)相組成對吸波性能的影響:鐵氧體材料的相組成對其吸波性能產(chǎn)生很大的影響。鐵氧體相組成受很多因素影響,其中就包括:組成,制備工藝和熱處理條件。在進行鐵氧體材料的制備時,難免會有異相的出現(xiàn),出現(xiàn)過渡相和中間產(chǎn)物等情況也時有發(fā)生,這將要使鐵氧體的吸波性能被破壞[33]。所以,怎樣使這些不良的產(chǎn)物消失并得到純的鐵氧體已經(jīng)是科學工作者的研究重點。(3)形貌對吸波性能的影響:鐵氧體的形態(tài)通?梢苑殖舍樞危,片形,球形.......這與制樣品時所運用的方式和一些客觀條件相關[34]。材料所具有的電磁特性受它的微觀構(gòu)型影響很大。要想得到更好的電磁性能就要優(yōu)化鐵氧體的制造手段同時還應該改善客觀條件以獲取擁有多種形態(tài)的鐵氧體[35]。(4)晶體結(jié)構(gòu)對吸?
聚吡咯復合尖晶石型鐵氧體的制備及性能研究152.3結(jié)果與討論2.3.1Cu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)結(jié)果與討論本部分實驗是通過水熱處理葡萄糖、CTAB、Fe3+、R2+的混合溶液,經(jīng)過洗滌烘干隨后再進行煅燒處理,成功制備一系列均勻的Cu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)。對其進行XRD,IR,SEM,VAN,VSM表征,其目的是研究不同金屬離子對鐵氧體磁性、吸波及其他性能的影響。2.3.1.1Cu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)的XRD表征圖2.3Cu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)的X射線衍射圖Fig.2.3X-raydiffractionpatternofCu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)圖2.3是Cu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)的XRD衍射圖,與標準譜圖PDF#86-2267的對比,通過圖2.3可以清晰地看出Cu/RFe2O4都在2θ=43.3°(111),50.4(200),74.1°(220),89.9°(311),95.1(222),116.9°(400),136.5(331),144.7(420)處出現(xiàn)了顯而易見的特征峰,而且,沒有出現(xiàn)其他的雜峰?臻g群均為Fd-3m,α、β、γ的數(shù)值均為90°,由此可以得出,本實驗所制備的6個鐵氧體都是立方晶系,不同的金屬離子并沒有給鐵氧體的空間構(gòu)型帶來改變,它們均為尖晶石型鐵氧體。銅納米粒子衍射峰經(jīng)過與標準對比卡PDF#85-1326進行比照,可以得到其存在2θ=43.31°(111),50.44°(200),74.12°(220),89.93°(311)四個衍射峰,空間群為Fd-3m,由此可以得出,該組樣品中具有銅納米粒子的存在。根據(jù)以上信息可以得出本次實驗成功制備出了Cu/RFe2O4(R-Ni/Co/Zn)鐵氧體。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Lightweight and High-Performance Microwave Absorber Based on 2D WS2-RGO Heterostructures[J]. Deqing Zhang,Tingting Liu,Junye Cheng,Qi Cao,Guangping Zheng,Shuang Liang,Hao Wang,Mao-Sheng Cao. Nano-Micro Letters. 2019(03)
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[8]M型鋇鐵氧體納米粉體的溶膠?凝膠制備與結(jié)晶特性[J]. 孫昌,孫康寧. 中國有色金屬學報. 2007(07)
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[10]幾種尖晶石鐵氧體的制備及磁性研究[J]. 張變芳,閆宗林,唐貴德,周炬,顧業(yè)強. 機械工程材料. 2005(08)
博士論文
[1]碳/金屬(銀、銅)復合材料的制備及防污性能[D]. 李莎.天津大學 2014
[2]鈷基金屬包覆鍶鐵氧體復合粉末的制備和吸波性能研究[D]. 潘喜峰.上海交通大學 2008
碩士論文
[1]尖晶石鎂鐵氧體、錳鐵氧體及其復合材料的結(jié)構(gòu)性能調(diào)控[D]. 房刊.河北工程大學 2018
[2]尖晶石型鋅鐵氧體的生長調(diào)制及其機理的原位研究[D]. 朱潔.揚州大學 2017
[3]尖晶石鐵氧體:第一性原理研究[D]. 肖天亮.華東師范大學 2013
[4]聚吡咯包覆Fe3O4/多壁碳納米管復合材料的結(jié)構(gòu)和吸波性能[D]. 李尚文.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[5]膠體碳球模板法合成鐵氧體納米中空球及相關性質(zhì)研究[D]. 李四橫.東北師范大學 2009
本文編號:3385467
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