化學鍍法制備納米復合材料及微波磁性研究.pdf

1、二氧化硅(SiO2)納米粒子是一種被普遍使用的無機納米材料，多年來一直受到科學界和工業(yè)界的關注。如果對SiO2納米粒子表面進行修飾，可大大擴展其應用范圍。而且，二氧化硅是一種良好的損耗極低的無機介電材料，這種高電阻率的介電材料不僅為電磁波的傳輸起到通道的作用，而且起著調節(jié)從大氣到吸波體之間的阻抗匹配的作用。 本文的研究是利用Stober法，制備出均勻的納米顆粒，然后應用化學鍍的方法，在納米二氧化硅顆粒的表面包覆一層合金層，構成核

2、殼結構的納米復合磁性材料，研究其微波吸收的特性： 1.使用改進的Steer方法制備出了均勻性和分散性良好二氧化硅納米顆粒。使用這一方法制備的微粒，形狀規(guī)則，均為標準的球形。使用銀氨溶液對于疏水性較強，沒有催化活性的二氧化硅顆粒的表面進行了活化，在較為適宜的條件下進行化學鍍，制備出了具有不同化學鍍時間的系列樣品。 2.根據化學鍍的沉積規(guī)律，提出了化學鍍組織成型的“球體粘連包覆成團”過程和“團聚球面脫離”過程。磁性表征發(fā)現，

3、化學鍍Ni-P復合顆粒具有良好的軟磁性能，化學鍍60分鐘的樣品具有良好的微波吸收性能，在樣品的厚度為2.9 mm時，樣品具有最大的反射吸收，達到了-41.48 dB，最佳的吸收頻率是9.3 GHz。 3.使用膠體鈀一步活化法對沒有催化活性的二氧化硅顆粒進行了活化，并且在活化表面進行了Ni-Fe-P三元合金沉積。化學鍍Ni-Fe-P復合顆粒具有較小的飽和磁化強度(小于1 emu/g)和較大的矯頑力(大于60 Oe)。在整個的頻率范

4、圍和匹配厚度范圍內，樣品具有較小的微波吸收(不超過-5 dB)。 4.使用銀氨溶液活化，且在活化表面進行了Ni-Co-P三元合金沉積，發(fā)現在化學共沉積的初始階段，金屬鈷的原子配比的增加有利于金屬鎳的共沉積，當兩種金屬離子配比相等時，沉積速率達到最大，此后，金屬鈷的原子配比的繼續(xù)增加不利于金屬鎳離子的共沉積。在金屬離子相反配比中，不管金屬各自的沉積速率如何，總的沉積速率總是保持近似恒定，即對置的金屬離子配比，具有相同的金屬沉積量。

5、 5.在Ni-Co-P/SiO2樣品的表面，鎳元素以Ni2+存在，鈷元素以CO2+存在，磷元素主要以P3+和P5+的形式存在，并不存在單質的金屬和磷。 6.Ni-Co-P/SiO2樣品的飽和磁化強度和剩磁隨著樣品中鈷的原子配比的增加而增加，這是由于金屬鈷具有比金屬鎳更高的原子磁矩和飽和磁化強度的緣故。 7.鈷含量為75 at.％的化學鍍Ni-Co-P/SiO2樣品，在4.2 GHz和匹配厚度為3.1 mm時，具有