核/壳结构Fe/FeS_2纳米线结构与磁性能

利用电沉积及热硫化法制备了核/壳结构Fe/FeS2纳米线,研究了硫化过程对纳米线体系磁特性的影响。试验中,通过直流电沉积方法,可以在纳米孔洞高度有序排布的阳极氧化铝模板中制备Fe纳米线,之后部分溶去模板,再经450℃硫化处理,Fe纳米线表面可形成＂毛刷＂绒状物FeS2,从而形成核/壳结构Fe/FeS2纳米线。结果表明,随着高温硫化处理,Fe纳米线直径略有减小,且择优取向发生变化,并引起复合纳米线饱和磁化强度及矫顽力增强,主要认为是由于核/壳复合结构的形成引起纳米线体系静磁耦合作用降低所致。     

原位一步法合成Ag/Fe2O3磁性核壳纳米粒子

采用原位法在低温下一步合成Ag/Fe2O3磁性核壳纳米粒子,并采用XRD,TEM和UV光谱研究了Ag-Fe2O3核壳纳米复合材料的结构。结果表明,纳米银粒子表面被Fe2O3层包覆,Ag核的平均粒径大约为35nm,Fe2O3壳层平均厚度约为7.5nm或15nm,形成了核壳结构的电磁复合纳米粒子。在室温下,饱和磁化强度达到0.98(A·m2)·kg-1,矫顽力8.48×103A/m;Ag/Fe2O3核壳粒子的导电率达到0.62S/cm。通过此法可以比较容易的控制核和壳的尺寸以及复合粒子的单分散性,并得到较高的产率,在催化剂、医药、光电等领域有着广阔的应用前景。     

核壳结构石墨/磁性纳米合金复合微球的制备

以硫酸亚铁、硝酸钴、硫酸镍、碳酸钠和石墨微球为主要原料,利用非均相沉淀工艺分别制备出水合氧化铁、碱式碳酸钴和碱式碳酸镍包裹石墨微球的前驱体复合微球;然后将前驱体复合微球于600℃热还原处理2 h,分别得到了钴铁、铁镍和钴镍磁性纳米合金颗粒层均匀包裹石墨微球的粉体材料.利用SEM,EDS,XRD对前驱体复合微球和核壳结构石墨/磁性纳米合金复合微球的形貌、成分、物相进行了表征,利用VSM对核壳结构石墨/磁性纳米合金复合微球的磁性能进行了研究.这些核壳结构复合微球的磁性合金颗粒层分别由晶粒为37.9 nm的Co0.5Fe0.5、38.5 nm的Fe0.5Ni0.5和38.2 nm的Co0.5Ni0.5组成,相应的矫顽力分别为36676,20972,16894A/m.     

MnO_2掺杂Ni-Zn铁氧体的微观结构及磁性能

为了改善Ni-Zn铁氧体材料的功率损耗特性,基于固相反应烧结法研究MnO2掺杂对Ni-Zn铁氧体综合性能的影响。研究发现,在0～2.0%（质量分数）掺杂范围内,MnO2不会影响铁氧体的单相结构。而Ni-Zn铁氧体的平均晶粒尺寸、烧结密度以及磁导率都随着MnO2掺杂量的增加而逐渐下降,同时,铁氧体的电阻率持续上升。饱和磁化强度（单位质量产生的磁矩）先随着0.4%MnO2的掺入略有上升,而后随着MnO2掺杂量的增加持续下降,这主要是受金属离子占位及超交换作用力变化的影响。当测试频率低于1MHz时,铁氧体的功耗（Pcv）随着MnO2掺杂量的增加持续上升,而当测试频率超过1MHz后,涡流损耗在总损耗中逐渐占主导地位,电阻率越高的样品越有利于获得低功耗,但这一规律对于2.0%MnO2掺杂的样品不适用。总体而言,当频率低于1MHz时,不掺杂MnO2的Ni-Zn铁氧样品能够获得更低的功耗;而当频率超过1MHz后,掺杂1.6%MnO2的Ni-Zn铁氧体能够获得最低的功耗。     

磁铅石结构新钙系铁氧体的制备与磁性能

采用陶瓷法成功地制备了磁铅石结构新钙系铁氧体,利用X射线衍射分析仪(XRD),扫描电镜(SEM),振动样品磁强计(VSM)和B-H分析仪,对产物的晶型、结构、微观形貌和磁性能进行研究。结果表明,Ca2+-La3+-Co2+联合取代可以显著提高磁铅石结构铁氧体的磁性能。与镧钴锶铁氧体相比,剩磁、磁感应矫顽力、内禀矫顽力和最大磁能积均有明显的提高。这种烧结磁体变小、变薄后,仍能保持高的剩余磁通密度。     

Cu及Mn掺杂NiZn铁氧体的合成及磁性能研究

利用溶胶-凝胶法制备尖晶石结构的Ni0.7-yZn0.3CuyFe2O4(y=0,0.1,0.2及0.3)。经微结构以及磁性能的研究发现,铜掺杂使样品在700℃时就形成了完全的尖晶石相,并且当铜掺入量为y=0.1时,样品的晶粒最大,最大值Ms达到66.7(A·m2)/kg。在此基础上,研究Mn掺杂对制备的样品(Ni0.6Zn0.3Cu0.1)1-xMnxFe2O4(x=0,0.01,0.02,0.03)的磁性能以及微观结构的影响。结果发现,铁氧体粉体的Ms随着Mn的增加基本保持不变;而环状样品的Bs,Br和Hc与锰含量以及烧结温度有着明显的变化关系,Bs和Br随着锰含量的增大先减小后增大,最小值分别达到Bs=305mT,Br=242mT。而矫顽力随锰含量的增大而增大。另外,Br与Bs都随着烧结温度的增大而增加,Hc减小。当烧结温度达到1050℃时,Hc,Bs和Br都趋于一个恒定的值。     

CoTi取代钡铁氧体熔盐合成、显微结构及磁性能研究

以碳酸盐和金属氧化物为原料,利用熔盐法一步合成了CoTi取代的M型六角铁氧体,研究了煅烧温度、CoTi离子取代量对产物物相、显微结构及磁性能的影响。结果表明:CoTi取代的M型六角铁氧体的生成温度低于800,900℃煅烧可得M型铁氧体单相。随煅烧温度升高,M型铁氧体颗粒形貌由规则片状逐渐向锥状甚至锥台状过渡。随CoTi取代量的增加,熔盐合成M型铁氧体与固相法及溶胶-凝胶法所制得M型铁氧体饱和磁化强度Ms及矫顽力Hc的变化规律基本相同,但熔盐合成的CoTi取代BaM铁氧体的饱和磁化强度Ms及矫顽力Hc均相应最高。     

锰锌铁氧体陶瓷纤维的制备与磁性能研究

以柠檬酸及金属盐为原料,采用有机凝胶.热分解法制备了Mn0.5zn0.5Fe2O4铁氧体陶瓷纤维.通过FTIR、TG/DSC、XRD、SEM分别对前驱体凝胶的结构、热分解过程及热处理产物的物相和形貌进行了表征,用VSM对纤维的磁性能进行了检测.结果显示所得Mn0.5zn0.5Fe2O4铁氧体陶瓷纤维由9.7～12 nm晶粒组成,直径从1μm到20μm,长径比可达1×103.纤维的晶粒大小在400～580℃范围内随焙烧温度的升高而增大.这些铁氧体纤维显示出了超顺磁性,超顺磁程度与组成纤维的晶粒大小有关.     

纳米晶Ni-Zn铁氧体纤维的制备与磁性能

以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶先驱体转化法成功制备了纳米晶Nix-Zn1-x(x=0.25～0.75)铁氧体纤维.通过FTIR,TG/DSC,XRD及SEM对纤维先驱体凝胶的结构、热分解过程及热处理产物的物相、形貌进行了表征.采用VSM研究了铁氧体纤维的磁性能.结果表明这种Ni-Zn铁氧体纤维表面光滑,直径均匀,有较大的长径比,最细纤维直径可达1μm以下;组成Nix-Zn1-x(x=0.25～0.75)铁氧体纤维的晶粒大小在15.2～86 nm,主要受焙烧温度的影响;纤维的饱和磁化强度与矫顽力与其成分和焙烧温度有关,经800℃焙烧2 h后得到的Ni0.5-Zn0.5铁氧体纤维的饱和磁化强度为12.723 A·m2·kg-1矫顽力为5851 A·m-1.     

树枝状核壳结构聚苯乙烯/介孔氧化硅纳米粒子的可控合成与结构调控

以无皂乳液聚合法制备的单分散聚苯乙烯(PS,经二乙烯基苯交联处理)微球为内核,借助油/水两相界面自组装过程在PS内核表面原位包覆树枝状介孔氧化硅(Dendritic mesoporous silica,D-mSiO_2),制备具有完整核壳包覆结构的PS/D-mSiO_2纳米粒子。红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和氮气吸附脱附等分析结果显示:所制备纳米粒子壳层中富含树枝状开放孔道,且基本垂直于内核表面呈车辐放射状;其平均孔径在6.1～8.4 nm,但内部孔道缺乏长程有序性。在本实验条件下,随反应搅拌速率的增大,最终产物的粒径尺寸(或包覆层厚度)呈先增大后减小的变化规律,且过快或过慢的搅拌速率均不利于所得产物包覆结构完整性和孔径均匀性的提高。这可能与剪切力对于界面乳化、自组装以及动态漏斗式梯度生长过程的影响有关。     

Cu-Fe-Cr-Ni原位复合材料的组织结构与磁性

通过真空熔炼、热轧和大量拉拔变形制备Cu-Fe-Cr-Ni原位复合材料.用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜观察分析结构和形貌,用VSM测试Cu-Fe-Cr-Ni原位复合材料的磁性.结果表明,随着铁素体纤维细化至亚微米级,沿丝材轴向Cu-Fe-Cr-Ni原位复合材料表现出显著的磁各向异性,出现了Perminvar效应,磁滞回线呈峰腰形.随着变形量的增大,Cu-Fe-Cr-Ni原位复合丝材的矩形度逐渐提高,在η=10.11时达到0.33.     

球磨工艺对永磁铁氧体磁性能的影响

对球磨工艺进行了优化,分别研究了球磨用钢球种类、材质、直径大小、球磨机转速以及球磨时间对永磁铁氧体磁性能和料浆粒度分布的影响,结果表明,使用轴承钢球球磨所得产品的磁性能(B_r,H_(cb),H_(cj))明显好于合金钢球球磨所得产品的磁性能。选择ф6mm与ф4.8mm轴承钢球按照4∶6的比例配比,并将球磨机转速选定为22r/min,球磨10h,所获得的料浆磁性能最好,料浆粒度分布好。     

化学法合成Nd-Fe-B磁性纳米粒子的评述—微结构与磁性能

高性能钕铁硼磁体广泛应用于各个领域。当Nd-Fe-B磁粉的晶粒尺寸接近单畴临界尺寸时,其矫顽力最大。化学法制备Nd-Fe-B磁粉可以很好地控制磁粉的微观结构和晶粒尺寸。同时,金属盐作为前驱体和简单的工艺流程可以降低成本和能源损耗。介绍了几种化学法制备Nd-Fe-B磁粉,分别为溶胶凝胶法、自燃烧法、微波辅助燃烧法、热分解法和机械化学法。研究了这些化学法的制备工艺和反应机理。最后,对不同化学方法合成的Nd-Fe-B磁粉的显微组织进行了对比分析,阐述了微观组织与磁性能之间的联系,展望了磁性材料未来的发展趋势。     

核壳结构CdS/TiO2的制备与表征

通过水热法合成分散性良好的CdS纳米颗粒,并采用声化学法在颗粒外包覆TiO2壳层,获得的复合材料具有更好的光催化特性.讨论了水热反应温度保温时间与晶粒尺寸、结晶性之间的关系以及声化学制备过程中反应条件与陈化时间对壳层生长的影响.采用X射线衍射、透射电镜、漫反射光谱、光催化性能测试等手段表征CdS颗粒的尺寸、形貌及CdS/TiO2的结构与光催化特性.结果表明水热过程中,提高反应温度、保温时间有利于提高产物的结晶性.声化学合成CdS/TiO2复合材料过程中,超声作用能促进核壳结构的形成.提高前驱溶液的浓度,在获得CdS/TiO2核壳结构的同时会析出TiO2纳米粒子.在降解甲基橙的实验中,CdS/TiO2材料表现出比单组分材料更好的催化性能.     

原位聚合物限制法合成核-壳结构的LiFePO_4/C纳米复合材料及其热分析动力学研究（英文）

以FeCl_36H_2O、NH_4H_2PO_4、CH_3COOLi等为原料,通过原位聚合物限制法制备出了具有核-壳结构的LiFePO4/C纳水材料,利用XRD、HRTEM和TG-DSC等分析测试手段对材料的组成、形貌和热稳定进行表征。结果表明,LiFePO_4/C纳米材料是由20~40 nm的LiFePO4核和1~2 nm的炭壳组成。LiFePO_4/C纳米材料的热分解机理为1维随机成核,热分解动力学公式为da/dT=(A/β)exp(-E_a/RT)(1-a),动力学参数为lgA=10.386 min~(-1),E_a=1 38.849 kJ·mol~(-1)     

表面修饰对镝铁氧体纳米磁粒子的合成及其磁性能的影响

利用湿化学法制备镝铁氧体纳米磁粒子时,用适量的阴离子表面活性剂进行表面修饰,能够有效地控制磁粒子的粒径,同时避免干燥时产生硬团聚.文章介绍了用月桂酸、月桂酸钠、正十二烷基硫酸钠对磁粒子进行表面修饰的研究结果,探讨了三者及其用量对磁粒子的形成及磁性能的影响.借助X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(...     

微波辅助溶胶-凝胶法合成纳米晶锶铁氧体及其磁性能

利用微波辅助溶胶-凝胶法合成了M型SrFe12O19纳米晶铁氧体。借助XRD、SEM和VSM等技术,对合成纳米晶的物相、微观结构及其磁性能进行了研究。结果表明,当煅烧温度为900℃以上时,M型SrFe12O19微粒保持为单一的六方磁铅石型结构;温度在1100℃时,得到平均晶粒100～150nm的六角型锶铁氧体;温度为800℃时,其矫顽力达到最大为HC=399.78kA/m,比饱和磁化强度为σs=57.97A·m2·kg-1。     

氧化钴/镍核壳结构纳米线的合成及其在超级电容器的运用

在本文中,我们通过两步法合成了具有核壳结构的CoO/NiO纳米线。透射电子显微镜的结果显示,CoO纳米线被NiO的纳米片层结构紧密包覆,同时该样品具有独特的多孔结构。由于其特殊结构,该样品用于超级电容器电极材料显示了优异的电容性能（当电流密度为1 A g-1时,其比电容能够达到708 F g-1）,同时该样品显示了良好的倍率特性以及循环稳定性（当循环1000个周期后,其电容保持力为80 %）,其电容性能明显优于单组份样品。这主要是由于CoO纳米线和NiO纳米片相比于单一组分能够为氧化还原反应提供更多的活性位点,这种协同作用有助于提高材料整体的比电容以及电化学稳定性。     

熔铸-原位合成TiC/7075复合材料的腐蚀性能

采用熔铸-原位合成法制备了TiC/7075复合材料,并对其腐蚀性能进行了研究。结合电化学方法和盐雾腐蚀试验研究了原位合成TiC颗粒对TiC/7075复合材料在3.5%NaCl水溶液中腐蚀性的影响,作为比较,对7075铝合金的腐蚀性能也做了相应研究。结果表明,TiC/7075复合材料较基体7075铝合金在3.5%NaCl水溶液有较大的腐蚀敏感性,该复合材料腐蚀加速的原因是TiC与Al间以及富Cu相与贫Cu相间的电偶腐蚀。     

溶胶-凝胶法制备纳米钡铁氧体磁性能

以柠檬酸为络合剂络合硝酸盐中的Fe3+和Ba2+离子,在铁钡摩尔比分别为10～13条件下利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备了M型纳米钡铁氧体粉末样品,利用X射线衍射及场发射扫描电子显微镜对所制钡铁氧体样品的结构与形貌进行表征。结果显示:钡铁氧体的物相组成与铁钡摩尔比关系密切。当Fe/Ba=12时,在800℃煅烧180min条件下制备的钡铁氧体样品的磁性能得到优化,磁学参数如下:饱和磁化强度Ms(2T)=61.555(A·m2)·kg-1、剩余磁化强度Mr=32.216(A·m2)·kg-1和高的矫顽力Hc=5822.2×79.6A/m。同时利用Kelly-Hankel(δM)曲线揭示出钡铁氧体纳米颗粒之间的相互作用。