核殼型鐵納米粒子合成及其在復(fù)合材料中的研究.pdf

1、本文主要探討了怎樣合成在常溫常壓下化學(xué)穩(wěn)定性好的納米鐵粒子及其在復(fù)合材料中的研究。主要通過(guò)改變反應(yīng)條件進(jìn)而對(duì)微觀相態(tài)進(jìn)行控制，找到影響材料的宏觀性能的條件，從而制備性能較好的納米鐵顆粒。其次，利用自制的核殼型納米鐵粒子與樹(shù)脂基體制成復(fù)合材料，并對(duì)其結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了一系列的研究;此外，為了探討核殼型納米鐵粒子的包覆原理，還對(duì)有機(jī)物/金屬?gòu)?fù)合體系的界面進(jìn)行研究分析。其中，主要對(duì)材料的微觀形貌、熱性能、電磁性能及元素化合態(tài)環(huán)境進(jìn)行了分析。

2、r>　　 對(duì)合成的粒子采用TEM、HR-TEM、FT-IR、XPS、XRD對(duì)微觀形態(tài)進(jìn)行分析可知，成功合成了一系列的核殼型鐵納米粒子，它們是非晶態(tài)與結(jié)晶態(tài)的共聚體;而這些包覆型納米鐵粒子在微觀狀態(tài)下是以鏈狀結(jié)構(gòu)存在，此種鏈狀結(jié)構(gòu)并不是由于簡(jiǎn)單的磁性吸引所形成的，而是由于形成了化學(xué)鍵等作用形成的;由于作用機(jī)理的不同，合成出的納米鐵粒子顆粒的形貌及顆粒大小也不同，其中PMFe與PDMFe這兩種納米鐵粒子形貌及顆粒粒徑較均一，顆粒粒徑為20

3、～30nm，包覆層厚度為3～4nm，且PDMFe中的PMMA含量約為31％，PMFe中的PMMA含量為26％左右。采用VSM對(duì)磁性能進(jìn)行分析得出，核殼型納米鐵粒子是一種處于軟磁體與超順磁性材料之間的一種順磁材料;而電磁性能測(cè)試可知它們的損耗特性以有機(jī)物“殼”層的介電損耗為主，以納米Fe“核”產(chǎn)生的自然共振磁損耗機(jī)制為輔。
　　 對(duì)利用自制的納米材料與樹(shù)脂基體制備的復(fù)合材料采用SEM、XPS進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析可知三種納米粒子在樹(shù)脂基

4、體中的分散性與粒子的粒徑大小有關(guān)，即粒徑越大，分散性越好，其分散性為PDMFe＜PMFe＜PEG-Fe;PMMA包覆的納米鐵粒子在環(huán)氧樹(shù)脂基體的相容性很好，其中復(fù)合材料的表面鐵元素低于1％。采用DSC、TGA、DMTA對(duì)性能進(jìn)行測(cè)試可以得出，加入不同的納米鐵粒子對(duì)樹(shù)脂基體復(fù)合體系的熱性能影響不大，但是可以提高固化體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及儲(chǔ)能模量;對(duì)于鐵含量相同的復(fù)合材料，加入PMFe的復(fù)合材料比加入PDMFe的復(fù)合材料的Tg大。而采用LC