鐵鈷納米粒子及其復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

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。本文通過改變原料的添加量，通過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進行了對比。主要工作如下:
　　通過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XPS測試結(jié)果證明實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對粒子的形貌和晶型進行了表征，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，飽和磁化強度最低，為17.771emu/g;FeCo55的磁矯頑力為124.611Oe，飽和磁化強度為140.442emu/g;FeCo37的磁矯頑力為124.707Oe，飽和磁化強度為180.198emu/g，飽和磁化強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，進行了吸波性能的測試，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)氧樹脂進行混合制備環(huán)氧復(fù)合材料，分別對其斷面形貌、介電性能、力學(xué)性能以熱性能進行了表征，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％時的介電常數(shù)