NiCuZn铁氧体复合物的制备及磁性能研究.pdfVIP

2014年 l2月 碳纳米管／NiCuzn铁氧体复合物的制备及磁性能研究 145 碳纳米管／NiCuZn铁氧体复合物的制备及磁性能研究 方 平 邓楚鹏 (南昌航空大学航空制造工程学院，江西 南昌，330063) 摘 要：本文采用化学共沉淀法和水热法制备了MWCNT／NiCuZn铁氧体复合物，通 过XRD、VI一IR、SEM和TEM对样品的晶型、结构和微观形貌进行了表征，并通过 VSM检 测复合物的磁性能。FT—IR、XRD表明 N‘j“、Cu“、zn 离子已进入铁氧体结构 中，即 NiCuZn铁氧体被成功地制备。SEM和TEM照片表明NiCuZn铁氧体稳定地与碳纳米管结 合在一起。当cu掺杂量为0．30，Zn掺杂量为0．20时，MWCNT／Ni0l2Cu0-]Zn¨Fe2O复合 物具有较好的磁性能，矫顽力、磁饱和强度和磁剩余强度数值分别为48．6Oe、55．1cmu· g 和5．0emil·g～。 关键词：铁氧体 碳纳米管 磁性能 1 引言 米管(MWCNTs，直径20—30nm，长度 l0—30txan，纯度 随着科学技术的发展，新型电磁功能材料的研制 95％(Raman)，北京德科岛金科技有限公司) 与开发13益受到重视。电磁材料虽然种类繁多，但它 主要试验仪器：水热反应釜 (200mL，济南恒化科技 们自身存在很多缺陷，例如机械性能差、耐腐蚀性差、 有限公司)，AS110／C／1分析天平 (深圳市怡华新电子 热稳定差、吸收频率窄、密度大等不足，单一的电磁材 有限公司)，DZF一6050真空干燥箱 (北京北方利辉试 料根本无法满足当前工程技术的需求。因此，从复合 验仪器设备有限公司)。 角度出发，研究开发新型的电磁复合材料，将各种材料 2．2 碳纳米管的酸化 的优点有机地复合 ，克服单一材料彼此的缺陷，有望突 将购买的多壁碳纳米管用浓硝酸在60~C下加热回 破 目前电磁材料的 “瓶颈”。 流30min后 ，抽滤，并用大量的去离子水洗涤 ，40℃真空 碳纳米管不仅具备纳米材料因小尺寸效应 、表面 干燥 12h后备用。 效应 、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特性而具 2．3 碳纳米管／NiCuZn铁氧体复合物的制备 有吸波性 ，而且其特有的螺旋、管状结构，高的电磁损 首先按照分子式 Ni。．5一cuZn05Fe2O4(x=0．15， 耗正切角等 。有关文献报道了碳纳米管作为一种 0．30，0．45)要求的计量比称量硝酸镍、硝酸铜 、硝酸锌 新型的添加材料用于电磁复合材料，以调节并改善复 和硝酸铁质量，将配比好的硝酸盐溶解于适量去离子水 合材料整体的电磁性能 J。另外，铁氧体作为一种 中，搅拌直至硝酸盐全部溶解，制得硝酸盐溶液。加入 重要的磁性材料 ，通过掺杂其他金属元素例如 Ba7I9]、 0．1g已处理的多壁碳纳米管，超声处理30rain后，继续 zn 】 Ni“ sr[等等 以改善铁氧体的电磁参数，制 、 、 搅拌30rain。边搅拌边向上述溶液中滴加35mL10％的 备成不同应用领域的铁氧体材料。因此，碳纳米管与 氢氧化钠溶液，滴加完毕后，静置分层，移除上层清夜， 改性铁氧体有机地复合制备成新型的复合材料 ，具有 将剩余部分全部转移至200mL水热反应釜中，置于 优 良的介 电性能和磁性能。 250℃下，反应6h。待体系冷却至室温后，过滤反应物并 本文采用化学共沉淀与水热相结合的方法制备了