鐵鈷納米粒子及其復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著千兆赫茲范圍內(nèi)電磁波的廣泛應(yīng)用,金屬磁性材料由于其更高的復(fù)介電常數(shù)而吸引了廣泛的注意。鐵鈷合金(FeCo)作為一種優(yōu)異的軟磁材料,具有很高的飽和磁化強(qiáng)度,較低的磁致伸縮,較小的磁矯頑力以及較高的居里溫度,被廣泛應(yīng)用于航空航天、吸波材料等領(lǐng)域。本文通過(guò)改變?cè)系奶砑恿?,通過(guò)液相還原法制備了三種不同鐵鈷含量的粒子(Fe0.7Co0.3,F(xiàn)e0.5Co0.5和Fe0.3Co0.7),并采用聚苯胺(PANI)原位聚合的方法制備了一系列不同比

2、例的PANI@FeCo吸波材料并與PANI@FeNi進(jìn)行了對(duì)比。主要工作如下:
  通過(guò)液相還原方法制備了三種不同鐵鈷含量的粒子,鐵與鈷的原料投入比分別為3∶7,5∶5和7∶3,通過(guò)XPS測(cè)試結(jié)果證明實(shí)際的鐵鈷比例分別為6.33∶3.51,4.52∶5.31和3.56∶6.57。分別用TEM和XRD對(duì)粒子的形貌和晶型進(jìn)行了表征,發(fā)現(xiàn)粒子為片狀結(jié)構(gòu),大小大約為100nm-200nm左右,厚度約為25nm左右,為立方晶型,且發(fā)現(xiàn)在Fe

3、Co37中無(wú)氧化物的存在。三種粒子的磁性能也有較大差異,F(xiàn)eCo73的磁矯頑力最高,為549.6837Oe,飽和磁化強(qiáng)度最低,為17.771emu/g;FeCo55的磁矯頑力為124.611Oe,飽和磁化強(qiáng)度為140.442emu/g;FeCo37的磁矯頑力為124.707Oe,飽和磁化強(qiáng)度為180.198emu/g,飽和磁化強(qiáng)度在三種粒子中最高。
  采用PANI原位聚合的方法制備了一系列不同比例的PANI@FeCo吸波材料,P

4、ANI@FeCo比例分別為90%,70%,50%和30%。PANI在復(fù)合材料中傾向于形成交織的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),F(xiàn)eCo呈片狀結(jié)構(gòu)分布在PANI表面。用FTIR和XRD表征了PANI@FeCo的合成,并將PANI@FeCo與石蠟以3∶2的比例混合,進(jìn)行了吸波性能的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)PANI@FeCo系列整體的吸波性能不是太佳,其中PANI@FeCo37=90%的吸波性能最好,最低能達(dá)到-13dB的反射損耗,小于-10dB的吸收帶寬為2GHz。最后分析了

5、比例為50%的PANI@FeNi的吸波性能,并與PANI@FeCo進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)PANI@FeCo系列的介電損耗整體低于PANI@FeNi,使得其吸波性能與PANI@FeNi相比有一定的差距。
  分別以FeCo粒子和PANI@FeCo復(fù)合材料作為填料,與環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行混合制備環(huán)氧復(fù)合材料,分別對(duì)其斷面形貌、介電性能、力學(xué)性能以熱性能進(jìn)行了表征,發(fā)現(xiàn)FeCo粒子的加入降低了環(huán)氧復(fù)合材料的介電常數(shù),在環(huán)氧中的添加量為3%時(shí)的介電常數(shù)

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