Co-SiO2復(fù)合粉體制備及電磁性能研究.pdf

1、本文以獲得性能良好的電磁波吸收材料為目的，通過液相還原方法制備了樹枝狀Co，通過溶膠-凝膠法在樹枝狀Co外包覆SiO2，通過氫熱處理實現(xiàn)對樹枝狀Co及Co/SiO2復(fù)合粉體微觀組織結(jié)構(gòu)的調(diào)控。通過XRD、SEM、EDS對粉體的微觀組織結(jié)構(gòu)進行了分析與表征；通過VSM、微歐計和VNA等方法對粉體的電磁性能進行了測試，并基于測試結(jié)果由傳輸線定理評價了含復(fù)合粉體涂層的電磁波吸收性能。
　　制備工藝研究表明，反應(yīng)溶液中NaOH濃度、水合肼

2、濃度，反應(yīng)時間等均影響Co的形貌、尺寸、對稱性。NaOH作為形狀控制劑，調(diào)整其濃度可獲得樹枝狀的Co；隨著水合肼濃度的升高，反應(yīng)中Co形核率越高，樹枝狀Co尺寸越小；對反應(yīng)時間的研究表明，Co成長為樹枝形狀幾乎是瞬間完成的，隨著反應(yīng)時間的延長，反應(yīng)生成更多小尺寸的樹枝狀 Co。通過XRD的結(jié)果可以得出，通過液相還原的方法所獲得的樹枝狀Co為六方α-Co與立方β-Co兩相混合組成。
　　通過溶膠-凝膠法對樹枝狀Co進行 SiO2包覆

3、，得到Co/SiO2復(fù)合粉體，其中SiO2包覆層為非晶態(tài)。對Co/SiO2復(fù)合粉體進行氫熱處理，粉體的樹枝狀形貌得到了很好的保持，隨熱處理溫度升高，立方β-Co向六方α-Co轉(zhuǎn)變。經(jīng)適當(dāng)熱處理，Co/SiO2復(fù)合粉體的具有良好的抗氧化性能，其在空氣中的氧化溫度較樹枝狀Co大幅度提高約400℃，耐腐蝕性也明顯提高。SiO2包覆層對樹枝狀Co起到了很好的保護作用。
　　對于幾微米到幾十微米尺寸大小的樹枝狀Co顆粒，顆粒尺寸越大，復(fù)數(shù)介

4、電常數(shù)和磁導(dǎo)率越大，微波電磁性能越好。Co/SiO2復(fù)合粉體由于SiO2介電層的引入，抑制了Co顆粒渦流的產(chǎn)生，引入大量的鐵磁/介電界面，引起新的損耗機制，并在在微小尺度引入阻抗匹配，提高了材料的微波電磁性能。
　　適當(dāng)溫度的氫熱處理能夠顯著提高Co的飽和磁化強度和交換耦合作用，從而提高材料的微波磁導(dǎo)率。熱處理還使得樹枝狀Co中六方 Co含量提高，進而提高粉體的磁導(dǎo)率。另外熱處理后材料出現(xiàn)了強烈的介電弛豫，改善了材料的頻譜特性，因