納米磁性空心微球及其與碳納米管復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、本論文先采用不同制備方法制備CoFe2O4空心微球，旨在探索開(kāi)發(fā)一條簡(jiǎn)單的制備磁性空心微球的綠色工藝；再采用最佳制備工藝，制備出一系列鎳、鋅摻雜以及不同稀土元素?fù)诫s的磁性空心微球；為了進(jìn)一步提高材料的吸波性能，制備了磁性微球與碳納米管的復(fù)合材料。重點(diǎn)考察了這些材料的磁性及0-6 GHz(1 GHz=1000 MHz)頻率范圍內(nèi)的微波吸收性能。
　　(1)分別采用溶劑熱法和兩種模板法制備尖晶石型鈷鐵氧體，并研究制備工藝對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、形

2、貌以及性能的影響。結(jié)果顯示，產(chǎn)物均為空心微球結(jié)構(gòu)，且溶劑熱法得到的樣品分散均勻且粒徑最小(50 nm)。該樣品的磁性能和吸波性能也較好，飽和磁化強(qiáng)度和矯頑力分別達(dá)到88.45 emu?g-1和227.84 Oe，小于-5 dB吸收頻寬為976 MHz。
　　(2)采用溶劑熱法制備了ZnxCo1-xFe2O4和NixCo1-xFe2O4空心微球，以及不同La3+、Ce3+和Nd3+摻雜的Zn0.3Co0.7MxFe2-xO4微球，并

3、采用X射線(xiàn)衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)樣品各性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明，樣品均為空心微球結(jié)構(gòu)，Zn0.5Co0.5Fe2O4和Ni0.5Co0.5Fe2O4微球粒徑分別為150 nm和200 nm。其中Zn0.3Co0.7Fe2O4微球的飽和磁化強(qiáng)度和矯頑力分別為55.94 emu?g-1和26.76Oe。Ni0.1Co0.9Fe2O4微球的飽和磁化強(qiáng)度和矯頑力分別為81

4、.56 emu?g-1和200.42 Oe。此時(shí)，兩種樣品的吸波效果也最佳，最優(yōu)回?fù)p值分別可達(dá)-17.4 dB和-18.4 dB。
　　(3)分別考察了La3+、Ce3+和Nd3+的摻雜量對(duì)Zn0.3Co0.7MxFe2-xO4微球磁性和吸波性能的影響。測(cè)試結(jié)果顯示，La3+和Ce3+的摻雜明顯提高材料的矯頑力。三種稀土元素的摻雜都可提高鈷鋅鐵氧體的吸波性能。其中 Zn0.3Co0.7La0.2Fe1.8O4、Zn0.3Co0.7

5、Ce0.02Fe1.98O4和Zn0.3Co0.7Nd0.2Fe1.8O4吸波效果最好，最大吸收值分別為-16.85 dB、-16.62 dB和-16.12 dB，且Zn0.3Co0.7La0.2Fe1.8O4小于-5 dB的吸收頻寬可達(dá)3124.8 MHz，明顯優(yōu)于Ce3+和Nd3+的摻雜樣品。
　　(4)采用溶劑熱法制備了Co0.3Zn0.7La0.2Fe1.8O4/CNTs復(fù)合材料，并考察碳納米管含量對(duì)復(fù)合材料磁性和吸波性能