NiCuZn铁氧体复合物的制备及磁性能研究.pdf

《NiCuZn铁氧体复合物的制备及磁性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、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‘Nj“、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

2、，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

3、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

4、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3

5、0rain。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用大量的去离子水洗涤至中性，最后再用乙醇洗涤2—3碳纳米管／NiCuZn铁氧体复合物，通过XRD、FT—IR、次，6o℃真空干燥，研磨得到粉体，制备流程见图1SEM和TEM对样品的晶型、结构和微观形貌进行了表征，

6、并采用VSM检测复合物的磁性能。2实验部分2．1实验仪器及试剂化学试剂：硝酸镍(Ni(NO，)·6H：O，国药集团化学试剂有限公司)，硝酸铜(Cu(NO)·3H：O，国药集团化学试剂有限公司)，硝酸锌(Zn(NO，)：·6H：O，国药集团化学试剂有限公司)，硝酸铁(Fe(NO，)，·9HO，上海新宝精细化工厂)，氢氧化钠(NaOH，国药集团化学试剂有限公司)，以上试剂均为分析纯。多壁碳纳图1碳纳米管-／NiCuZn铁氧体复合物的制备流程图146江西化工2014年第4期2．4碳纳米管／NiCuZn铁氧体复合物的表征X射线衍射仪(Y一2000型，丹东奥龙射线仪器有限公司)

7、对样品的晶体结构进行表征，cu靶(：0．15476nm)，工作电电流35KV／35mA；用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对样品的表面形貌及粒子的大小进行表征；傅立叶红外光谱仪(FT—IR，Nicolet5700)对样品结构进行表征；7400振动样品磁强计(VSM)测定样品磁性参数。3结果与讨论3．1碳纳米管／NiCuZn铁氧体复合物的XRD分析2Ihate(‘Iegree)将碳纳米管／NiCuZn铁氧体复合物进行x射线衍图3碳纳米管／NiCuZn铁氧体复合物的XRD图谱射分析，XRD谱图如图2和3所示。图2中，曲线a代(a)MWCNT／Nio35Cu