_铁氧体磁流体的制备及其性能研究

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文铁氧体磁流体的制备及其性能研究姓名：张旭茗申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：邵文柱20050601哈尔滨T业大学工学硕上学位论文摘要本文通过化学共沉淀法制备了Fe304纳米磁性颗粒，通过XRD、TEM和振动样品磁强计系统研究了反应体系pH值、Fe”与Fe”摩尔比、反应物浓度对颗粒物相、粒度及磁性能的影响。利用合成的颗粒制备了水基Fe30。铁氧体磁流体，通过紫外分光光度计系统研究了载液pH值、酸根粒子、表面活性剂对磁流体分散性及稳定性的影响，通过DTA和红外光谱表征了颗粒表面油酸钠的包覆情况，通过粘度计和振动样品磁强计研究了Fo，Ot颗粒含量对

2、磁流体粘度和磁性能的影响。此外，还研究了稀土元素(Ce、Dy和Er)掺杂对Fe30。磁性颗粒磁性能的影响，并分析稀土元素的占位情况。研究结果表明，当反应体系pH值大于13，Fe”与Fe”摩尔比为1．75时，产物为纯净的Fe304；反应物中阳离子浓度为O．05mol／1时，合成的Fe304颗粒粒度均匀，平均直径为12Ima，饱和磁化强度为4650Gs，能够满足制备磁流体的要求。磁性能测试结果表明，稀土元素的掺杂反而降低了Fe304颗粒的磁性能，但是存在对应最佳磁性能的掺杂量。M6ssbauer谱分析表明，稀土元素占据了铁氧体八面体的位置。紫外光透过率测试结果表明，载液pH值小

3、于7时，磁流体分散性良好，高氯酸的分散效果最好。阴离子表面活性剂油酸钠包覆的最佳：[艺为，包覆温度50。C、加入质量为磁性颗粒的50％时，此时包覆层厚度最大，为4．4nm，油酸钠和Fe30。颗粒之间以化学键结合。阴离子表面活性剂结合非离子表面活性剂使用，可以获得更好的分散效果，磁流体具有良好的稳定性，300小时后透光率基本不变。随着磁性颗粒含量的增加，磁流体饱和磁化强度随之提高，但是同时粘度也随之提高。最终获得的磁流体粘度为16ep，饱和磁化强度320Gs。关键词Fe304纳米颗粒；磁流体；分散性；稳定性哈尔滨工业人学工学硕上学位论文AbstractF。304nanopar

4、ticlesweresuccessfullysynthesizedbychemicalcoprecipitationmethod．TheeffectofpHvalue，Fe2+／Fe3+molarratioandcationconcentrationonthephasestructure，diameterandmagneticpropertieswassystematicallystudiedbymeansofXRD，TEMandvibratingsamplemagnetometer(VSM)．Water-basedmagneticfluidswerepreparedusi

5、ngthesynthesizednanoparticles．TheinfluenceofpHvalue，acidionsandsurfactantonthedispersibilityandstabilityofmagneticfluidswasinvestigatedusingUVspectrophotometer．ThecoatingofsodiumoleatewascharacterizedbyDTAandIRspectrum，andtheeffectofFe304nanoparticlesconcentrationontheviscosityandmagneticp

6、ropertiesofmagneticfluidswasstudiedbyviscometerandVSM．Inaddition，theeffectofrare—earthelementsdopingOilthemagneticpropertiesofFe304nanoparticleswasstudied，andtheoccupationofrare—earthatomswasalsoanalyzed．ItwasshownthatphasepureFe304nanoparticlescouldbeobtainedwhenpHvalueexceeded13andFe2+／F

7、e”molarratioequaled1．75．UniformFel04nanoparticleswithaveragediameterof12nlrlweresuccessfullysynthesizedwhencationconcentrationwasO．05mol／1．Thesaturationmagnetizationofthesynthesizednanoparticleswas4650Gs，whichwashighenonghformagneticfluidspreparation．Magneticp