磁性納米顆粒的制備和性能研究.pdf

1、磁性納米顆粒由于明顯不同于常規(guī)塊體材料的特殊物理和化學(xué)性能，在磁記錄材料、磁性液體、生物醫(yī)學(xué)、傳感器、永磁材料、顏料、吸波材料以及其他領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。納米Fe3O4顆粒、Co顆粒及其核殼結(jié)構(gòu)顆粒也在各個(gè)領(lǐng)域尤其是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被人們廣泛關(guān)注。本文用NaNO2氧化法制備出不同粒徑的Fe304納米顆粒，通過(guò)多種實(shí)驗(yàn)手段對(duì)其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行表征；研究了分散于石蠟中不同濃度的Fe304顆粒間相互作用隨Fe3O4濃度變化的規(guī)律，以及分散于環(huán)氧

2、樹(shù)脂中不同體積分?jǐn)?shù)Fe3O4的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率隨Fe3O4體積分?jǐn)?shù)變化的規(guī)律；同時(shí)研究了Fe3O4復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率及反射率隨著顆粒尺寸變化的規(guī)律。另外，用高溫液相法制備出分散性良好的不同尺寸的Co顆粒以及FeNi合金顆粒，著重研究了其制備工藝，并對(duì)其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了初步的表征。主要結(jié)果有： 1.用NaNO2氧化法制備了30nm及8nm的Fe3O4納米顆粒，其結(jié)構(gòu)為尖晶石結(jié)構(gòu)，沒(méi)有擇優(yōu)取向；尺寸均勻，分散性良好；矯頑力及飽和磁化強(qiáng)度都比塊體小

3、。 2.研究了分散于石蠟中的不同濃度的30nm Fe3O4顆粒間的相互作用隨Fe3O4濃度變化的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)顆粒間的相互作用主要為偶極相互作用，且相互作用的大小隨著Fe3O4濃度的增加而減小。這是由于Fe3O4顆粒間同時(shí)存在著長(zhǎng)程偶極相互作用和短程交換相互作用，但偶極相互作用占主導(dǎo)，隨著Fe3O4濃度的增加，顆粒間的間距變小，交換相互作用隨之變大，偶極相互作用隨之變小，但偶極相互作用總是大于交換相互作用。 3.研究了分散于

4、環(huán)氧樹(shù)脂中的30nm Fe3O4顆粒的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率隨Fe3O4體積分?jǐn)?shù)變化的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)隨著Fe3O4體積分?jǐn)?shù)的增加，復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率的實(shí)部和虛部均增大，而共振頻率向低頻方向移動(dòng)。對(duì)比相互作用隨Fe3O4濃度的變化規(guī)律，我們認(rèn)為顆粒間的交換相互作用可能導(dǎo)致阻尼因子的增加，而阻尼因子的增加導(dǎo)致了共振頻率的減小。 4.對(duì)比30nm和8nm Fe3O4顆粒的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率及反射率，發(fā)現(xiàn)磁導(dǎo)率的實(shí)部和虛部隨著顆粒粒徑的增加而增加，共振頻率卻隨粒徑的增

5、加而減小。由反射率隨著頻率變化的圖可以看出作為電磁波材料，小顆?？赡芫哂懈玫男阅?。 5.摸索了高溫液相法制備Co納米顆粒的工藝方法，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間是本實(shí)驗(yàn)中化學(xué)成相的關(guān)鍵，而油酸和三苯基膦的濃度比直接影響著所生成的鈷顆粒的粒徑大小。 6.研究了溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)制備金屬Co納米粒子的影響，發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)最佳反應(yīng)溫度為240℃，最佳反應(yīng)時(shí)間為40分鐘。 7.制備出顆粒均勻、分散性良好的的Co納米顆粒以及FeNi