NiCo-PTFE磁性復(fù)合膜的制備、表征及性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單一材料已難以滿足某些特殊要求，復(fù)合材料的研究日益受到重視并迅速發(fā)展。作為復(fù)合材料之一的無機(jī)磁性聚合物膜，兼有無機(jī)磁性材料和聚合物兩種物質(zhì)的優(yōu)良性能，在磁記錄材料、電磁屏蔽材料、吸波材料等領(lǐng)域的應(yīng)用展示出誘人的前景。 目前制備磁性聚合物復(fù)合膜的方法很多，其中近期發(fā)展起來的模板法由于選定的模板對組裝的顆粒具有特定的導(dǎo)向作用而倍受推崇?；瘜W(xué)鍍法因不受基體材料的限制、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。因而，本文利

2、用膜相滲透原理，采用模板法和化學(xué)鍍相結(jié)合的方法制備無機(jī)磁性聚合物復(fù)合膜。另外，考慮到荷電離子在電場作用下發(fā)生定向遷移，本文考察在化學(xué)鍍過程中引入電場后，粒子對膜孔修飾情況的變化，從而獲得一種無機(jī)磁性聚合物復(fù)合膜，尤其是金屬磁性粒子聚合物膜的簡便易行的制備方法。 本文具體考察了影響NiCo/聚四氟乙烯(PTFE)復(fù)合膜微觀結(jié)構(gòu)和性能的五個(gè)主要因素，即鍍液中鎳鈷離子濃度比、NaOH濃度、N2H4?H2O濃度及反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對復(fù)合

3、膜中鎳鈷含量和單位質(zhì)量磁化率的影響，通過實(shí)驗(yàn)獲得了制備NiCo/PTFE復(fù)合膜的優(yōu)化條件。比較雙面敏化活化膜相滲透化學(xué)鍍、單面敏化活化膜相滲透化學(xué)鍍、電場作用下單面敏化活化膜相滲透化學(xué)鍍制備的NiCo/PTFE磁性復(fù)合膜結(jié)構(gòu)的差異，確定制備磁性復(fù)合膜的較優(yōu)方法為電場作用下單面敏化活化膜相滲透化學(xué)鍍，并探討了NiCo/PTFE磁性復(fù)合膜制備過程中的反應(yīng)歷程。 采用古埃磁天平、膜孔徑測定儀、X射線衍射儀、差熱分析儀、掃描電子顯微鏡、

4、X射線能譜分析儀、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)、3mm波段反射率測試場等現(xiàn)代分析測試手段，對膜樣品的單位質(zhì)量磁化率、膜孔結(jié)構(gòu)、結(jié)晶性、熱穩(wěn)定性、微觀形貌、元素分布、磁性能、吸波性能進(jìn)行了分析與表征。結(jié)果表明，在膜相滲透化學(xué)鍍過程中，得到的磁性金屬中，Ni以面心立方結(jié)構(gòu)形式存在，Co以六方緊密堆積和面心立方混和結(jié)構(gòu)共存。NiCo/ PTFE磁性復(fù)合膜單位質(zhì)量磁化率為0.16cm3·g-1，比飽和磁化強(qiáng)度Ms為83.38Am2/kg，剩磁Mr為29.31

5、Am2/kg，矯頑力Hc為111.47Oe。膜的熱穩(wěn)定性無明顯變化。采用外加電場的方法，還原反應(yīng)主要發(fā)生在孔中，得到的復(fù)合膜厚度最薄，孔徑分布曲線向孔徑減小的方向移動(dòng)最多，膜孔中的金屬粒子也最多。膜孔NiCo粒子的粒徑分布范圍由沒有外加電場作用下的0.28~0.78μm變?yōu)橥饧与妶鲎饔孟碌?.25~0.31μm，金屬顆粒粒徑變得更小，粒徑分布更均勻。NiCo/PTFE磁性復(fù)合膜的衰減反射在-10dB以上，當(dāng)在制備過程中引入電場作用之后，