磁性納米顆粒的制備和性能研究.pdf

1、磁性納米顆粒由于明顯不同于常規(guī)塊體材料的特殊物理和化學性能，在磁記錄材料、磁性液體、生物醫(yī)學、傳感器、永磁材料、顏料、吸波材料以及其他領域有著廣闊的應用前景。納米Fe3O4顆粒、Co顆粒及其核殼結構顆粒也在各個領域尤其是生物醫(yī)學領域被人們廣泛關注。本文用NaNO2氧化法制備出不同粒徑的Fe304納米顆粒，通過多種實驗手段對其結構與性能進行表征；研究了分散于石蠟中不同濃度的Fe304顆粒間相互作用隨Fe3O4濃度變化的規(guī)律，以及分散于環(huán)氧

2、樹脂中不同體積分數Fe3O4的復數磁導率隨Fe3O4體積分數變化的規(guī)律；同時研究了Fe3O4復數磁導率及反射率隨著顆粒尺寸變化的規(guī)律。另外，用高溫液相法制備出分散性良好的不同尺寸的Co顆粒以及FeNi合金顆粒，著重研究了其制備工藝，并對其結構與性能進行了初步的表征。主要結果有： 1.用NaNO2氧化法制備了30nm及8nm的Fe3O4納米顆粒，其結構為尖晶石結構，沒有擇優(yōu)取向；尺寸均勻，分散性良好；矯頑力及飽和磁化強度都比塊體小

3、。 2.研究了分散于石蠟中的不同濃度的30nm Fe3O4顆粒間的相互作用隨Fe3O4濃度變化的規(guī)律，發(fā)現顆粒間的相互作用主要為偶極相互作用，且相互作用的大小隨著Fe3O4濃度的增加而減小。這是由于Fe3O4顆粒間同時存在著長程偶極相互作用和短程交換相互作用，但偶極相互作用占主導，隨著Fe3O4濃度的增加，顆粒間的間距變小，交換相互作用隨之變大，偶極相互作用隨之變小，但偶極相互作用總是大于交換相互作用。 3.研究了分散于

4、環(huán)氧樹脂中的30nm Fe3O4顆粒的復數磁導率隨Fe3O4體積分數變化的規(guī)律，發(fā)現隨著Fe3O4體積分數的增加，復數磁導率的實部和虛部均增大，而共振頻率向低頻方向移動。對比相互作用隨Fe3O4濃度的變化規(guī)律，我們認為顆粒間的交換相互作用可能導致阻尼因子的增加，而阻尼因子的增加導致了共振頻率的減小。 4.對比30nm和8nm Fe3O4顆粒的復數磁導率及反射率，發(fā)現磁導率的實部和虛部隨著顆粒粒徑的增加而增加，共振頻率卻隨粒徑的增

5、加而減小。由反射率隨著頻率變化的圖可以看出作為電磁波材料，小顆?？赡芫哂懈玫男阅?。 5.摸索了高溫液相法制備Co納米顆粒的工藝方法，發(fā)現反應溫度、反應時間是本實驗中化學成相的關鍵，而油酸和三苯基膦的濃度比直接影響著所生成的鈷顆粒的粒徑大小。 6.研究了溫度和反應時間對制備金屬Co納米粒子的影響，發(fā)現該實驗最佳反應溫度為240℃，最佳反應時間為40分鐘。 7.制備出顆粒均勻、分散性良好的的Co納米顆粒以及FeNi