αfe纤维的制备与静磁性能研究

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1、摘要铁纤维具有独特的形状各向异性，是一种优良的吸波材料。与其它各向同性的吸波材料相比，铁纤维除给吸波材料带来质轻的特点外，由于其所具有的多元损耗机制，在考虑纤维吸收剂各向异性并结合层状结构设计，使得由其制各的吸波涂层在厚度薄，质量轻的条件下具有较强的吸波能力和较宽的吸收频带等优点。本文通过液相沉淀法以FeSO。和NaOH为原料制备出前驱物Ⅱ-FeOOH纤维，然后经过洗涤、干燥、研磨、脱水和还原等一系列过程后，得到最终产品a—Fe纤维。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、x射线衍射(XRD)等测试方法表征了纤维的结构。利用热重一差热(TG—DSC)和振动样品磁强

2、计(VSM)分析了不同热处理条件对材料热性能、磁性能的影响。前驱物。一FeOOH纤维的生长包括晶核形成和晶粒长大两个过程，纤维的形貌和长径比与其成核和生长的速率息息相关。纤维的生长过程受到多种因素的影响。实验表明，适宜的碱比约为3．5左右；掺入Zn“等掺杂剂可以改善纤维形貌，增加长径比；适宜的温度为30～40℃；采用高浓度反应物可以使成核在短时间内完成，起到和保护气氛一样的效果，将成核和长大过程隔离开：二次生长是以一次生长得到的a—FeOOH为晶核，直接在Q—FeOOH上进行生长的过程。结果表明，二次生长是一种增加纤维长度和直径的有效方法。将Q—Fe001rl纤维在

3、500。C脱水1小时和480℃还原6小时可得到a—Fe纤维。n—FeOOH有三个脱水吸热峰，在100℃左右是脱去吸附水的吸热峰，在270℃左右是脱去晶体内部的包含水的吸热峰，在345℃左右是脱去结构水的吸热峰。还原后n—Fe纤维的长度约为luIn左右，长径比为10～20。从静磁特性看，样品的饱和磁化强度随着还原温度的升高而增大，开始增加明显，后缓慢增加：而矫顽力先逐步增大，到480℃时达到最大值，然后随之减小。由铁纤维的转角剩磁可知，铁纤维具有磁各向异性，可在磁场中取向分布。关键字：铁纤维，o—FeOOH，液相沉淀法，各向异性AbstractIronfiber，as

4、anexcellentradarabsorbingmaterial，hasuniqueshapeanisotropy．Comparedwithotherisotropymaterials，ironfibernotonlypossessesthecharacteristicoflightweight，butalsohastheadvantagesofstrongabsorbingandwidefrequencybandduetoitsmultiplelossmechanism．伐一FeOOHfiberwaspreparedwithFeS04andNaOHasrawma

5、terialsbytheliquidphasedepositionmethodandthena—Fefiberwasmadefromd—FeOOHthroughtheprocessofdehydrationandreduction．Themorphologiesandstructuresofas—preparedsampleswerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)andX—raydiffraction(XRD)．Theproperti

6、esofheatandmagnetismwerecharacterizedbythermogravimetry(TG·DSC)andvibratingsamplemagnetometer(VSM)．ThegrowthofⅨ-FeOOHfiberincludedthenucleationandthegraingrowth．Theshapeandaspectratioof0【一FeOOHfiberwascloselylinkedwiththerateofthenucleationandthegraingrowth．Itwasfoundthatthepreparation

7、processwasinfluencedbymanyfactors．Theappropriatealkaliratiowas3．5；someadulterantsmightincreasetheaspectratiooffiber；theoptimaltemperaturewas30-400C．Highconcentrationreactantcouldaccomplishthenucleationquicklyandseparateitfromthegraingrowth．Thismethodhadthesameeffectasatmosphereprotec