水热法合成镍钴铁氧体纳米粉体工艺条件的研究

采用水热法合成Ni0.5Co0.5Fe2O4纳米粉体,并借助于X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、矢量网络分析仪研究工艺条件(pH值、水热反应温度、水热时间)对铁氧体物相、形貌及吸波性能的影响。结果表明,pH值在8~11可生成单相的尖晶石结构。随着反应体系pH值的增加,晶粒粒径明显长大,形貌也由类球形逐渐转变为不规则的多边形结构。在pH值为10,水热反应温度180℃,水热反应时间10h工艺条件下制得的Ni0.5Co0.5Fe2O4吸波性能最好,在14.2GHz处最大反射损耗达到-24.4dB。

分散剂对水热法合成镍钴铁氧体结构和吸波性能的影响

在水热法合成镍钴铁氧体的过程中分别加入不同分散剂[柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙烯醇(PVA)、十二烷基磺酸钠(SDS)],借助于FTIR、XRD、SEM和网络矢量仪等现代测试技术研究分散剂对镍钴铁氧体结构和性能的影响。结果表明,柠檬酸不利于尖晶石镍钴铁氧体的生成。在水热合成过程中,分散剂的存在并未影响铁氧体的化学组成和物相结构。以SDS、PVA、CTMAB为分散剂时,粒径均匀且分散性良好,吸波性能皆有提高,尤以PVA为分散剂时吸收性能最佳(14.26 GHz处的最大反射损耗值为-17.33 dB)。

镍钴锌纳米铁氧体的制备及磁热性能

以乙酰丙酮盐为前驱体,三乙二醇为溶剂,采用多元醇法制备了纳米Ni0.5-xCoxZn0.5Fe2O4(x=0,0.1,0.2,0.3和0.4)铁氧体.通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)等对样品的结构、形貌和磁性能进行了表征.结果表明,所得纳米Ni0.5-xCoxZn0.5Fe2O4铁氧体的分散性较好,尺寸均一.在室温下产物的剩磁和矫顽力均较小,表现出亚铁磁性.纳米Ni0.3Co0.2Zn0.5Fe2O4铁氧体的饱和磁化强度达到41.34 A·m2·kg-1,其在交变磁场中升温可达到55℃,表现出较好的磁热性能.

镍锌钴铁氧体/碳纳米管复合吸波材料的制备及表征

采用沸腾回流法制备了Ni0.4Zn0.35Co0.25LaxFe2-xO4/碳纳米管(CNTs)复合吸波材料,考察了镧(La)的掺杂量对复合材料磁性及吸波性能的影响。研究表明:沸腾回流法制备的铁氧体为单相尖晶石结构,纳米铁氧体粒子成功包覆在碳纳米管上。La3+掺杂量x=0.07时,产物的矫顽力(Hc)最大,且吸波性能最佳。

用废旧锂离子电池制备镍掺杂钴铁氧体

以废旧锂离子电池为原料,采用sol-gel法制备了镍掺杂的钴铁氧体。借助XRD、振动样品磁强计(VSM),就镍掺杂量对钴铁氧体结构和磁性能的影响进行了研究。结果表明:以酒石酸为凝胶剂,采用sol-gel法,用废旧锂离子电池可以制备出性能优良的尖晶石结构镍掺杂钴铁氧体;最佳的镍掺杂摩尔分数x(Ni2+)为0.2。

钴镍铁氧体-生物炭的制备及对亚甲基蓝的吸附

探索废弃生物质制备磁性生物炭的方法并研究其对亚甲基蓝的吸附性能。以果树残枝为原料,采用水热法制备了一种新型磁性钴镍铁氧体-生物炭复合材料,结合扫描电镜、X-射线衍射、比表面测试、红外光谱分析和磁滞回线等手段对制备的磁性钴镍铁氧体-生物炭和生物炭进行形貌、物相、结构和磁性特性表征分析;对比考察2种材料对亚甲基蓝的吸附行为,探讨了吸附平衡和吸附动力学。结果表明,制备的磁性钴镍铁氧体-生物炭具备钴镍铁氧体和水热炭特征峰,符合设计的物相要求,其比表面积为15.2 m^(2)·g^(-1),高出纯生物炭近1倍,饱和磁化强度为10.4 A·m^(2)·kg^(-1)。2种材料的吸附动力学过程均符合伪二级模型,即吸附过程受化学吸附控制;Langmuir模型更适合描述吸附平衡,磁性钴镍铁氧体-生物炭和生物炭的最大吸附容量分别为46.3 mg·g^(-1)和44.4 mg·g^(-1)。制备的磁性钴镍铁氧体-生物炭效果好且易于磁分离回收。

镍锌钴铁氧体的水热低温合成与高频电磁性能研究

采用表面活性剂辅助水热法于160℃低温制备了NixZn1-xFe2O4(x=0.0、0.4、0.5、0.6)和Ni0.5Zn0.5-Fe2Co0.01O4纳米粉体。XRD衍射和能谱分析表明,制备的铁氧体粉末具有单相尖晶石结构,由Scherrer公式计算出其平均粒径为10～30nm。随着Ni2+和Co2+的掺杂,样品的晶粒尺寸增加。红外光谱显示,在580cm-1附近出现铁氧体的特征吸收峰,随着Ni2+掺杂量的增加,特征吸收峰Fe-O键向高频方向移动。软磁NiZnCo铁氧体的饱和磁化强度(Ms)为73.9emu/g,复介电常数的实部ε′和虚部ε″分别为11和1.3,复磁导率的实部μ′值在0.3GHz达到5,在1GHz下降到3,在0.5～3.0GHz的宽频范围内复磁导率的虚部μ″值大于1。铁氧体材料的低介电常数行为可应用于调控复合材料的介电常数以达到对高频电磁能的最大吸收,其特性可应用于微波吸收材料领域或在吉赫兹频率范围压抑电磁干扰。

复合电沉积制备纳米钡铁氧体/钴镍合金磁性镀层

采用复合电沉积技术制备了纳米钡铁氧体(BaFe_(12)O_(19))/钴镍合金磁性镀层,研究了纳米钡铁氧铁颗粒对镀层表面形貌及磁性能的影响和镀液中BaFe_(12)O_(19)颗粒含量、电流密度、镀液温度、施镀时间等电沉积工艺参数对复合镀层矫顽力和最大磁能积的影响。结果表明:镀液中加入纳米钡铁氧体颗粒通过优化电沉积工艺可以制备出磁性复合镀层,可明显提高镀层的最大磁能积和矫顽力;以上四种工艺参数对镀层的最大磁能积和矫顽力有明显影响,但影响规律各不相同。

铜钴镍铁氧体/聚苯胺复合物的制备及其性能研究

采用水热法制备了铜钴镍铁氧体粉末,并以原位聚合法制备了铜钴镍铁氧体/聚苯胺复合物,利用FESEM、XRD、FT-IR、TG和矢量网络分析仪对其结构和吸波性能进行研究。结果表明,经聚苯胺包覆后的铜钴镍铁氧体表面形貌由球形变为珊瑚状;利用盐酸掺杂后的聚苯胺有部分结晶,且铜钴镍铁氧体离子与聚苯胺分子之间存在化学键合作用;与聚苯胺相比,复合材料在2. 0～18. 0 GHz范围具有优异的吸波性能,在厚度为2. 0 mm时,铜钴镍铁氧体质量分数为30%时的复合材料有最大反射损耗,达到-26. 81 dB,-17 dB带宽大于5 GHz,且随着厚度的增加,反射损耗值会向低频方向移动。

铜钴镍铁氧体/聚苯胺复合物的制备及其电磁性能

采用水热法制备铜钴镍铁氧体粉末,通过原位聚合法制备具有改善电磁屏蔽性能的铜钴镍铁氧体/聚苯胺复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热失重分析仪(TG)来表征该复合材料的形态和结构。研究结果表明,聚苯胺均匀包覆铜钴镍铁氧体,与原始的铜钴镍铁氧体和聚苯胺相比,铜钴镍铁氧体/聚苯胺复合材料显示出增强的屏蔽效果。当铜钴镍铁氧体含量为40%、涂层厚度为2.5mm时,铜钴镍铁氧体/聚苯胺复合材料的最佳屏蔽效果达到-50dB,这表明铜钴镍铁氧体/聚苯胺复合材料具有良好的电磁性能。

纳米晶Co_(1-x)Ni_xFe_2O_4铁氧体的制备及Ni^(2+)对其磁性能的影响

采用喷射-化学共沉淀法制备了纳米晶Co1-xNixFe2O4(0≤x≤1)铁氧体粉料。通过热重-差热分析、X射线衍射、电子显微镜和比表面积测试手段分析了铁氧体粉体的微观结构和形貌,采用振动样品磁强计对其磁性能进行了测量。结果表明:喷射-共沉淀法制备的Co1-xNixFe2O4铁氧体纳米粉料颗粒细小均匀、形状完整。X射线衍射分析证明:纳米晶Co1-xNixFe2O4铁氧体为尖晶石型固溶体。600℃下煅烧1.5h,样品晶粒尺寸约为40nm左右,平均颗粒尺寸小于100nm。室温下,样品比饱和磁化强度和矫顽力随着Ni+2离子含量增加而减小。

废旧镍氢电池溶胶–凝胶法制备Ni_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4的研究

以硫酸溶解废旧镍氢电池所得溶液为原料,采用溶胶–凝胶法制备出纳米晶镍钴铁氧体。借助于XRD、TG和VSM对产品的相结构和磁性能进行研究,并进一步探讨制备过程中的影响因素。结果表明,溶胶–凝胶法制备镍钴铁氧体的适宜条件为:柠檬酸与金属离子总量的摩尔比1:1,溶液的pH值7.0,煅烧温度850℃,煅烧时间3 h。该条件下所制得产品的剩余磁化强度为13.635 A.m2/kg,矫顽力为32.5 kA/m,饱和磁化强度为50.713 A.m2/kg。

废旧镍氢电池在柠檬酸中的溶解条件及Ni_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4的制备研究

研究了废旧镍氢电池正极材料在柠檬酸中的溶解条件。采用单因素和正交试验相结合的方法分析柠檬酸初始浓度、液固比、溶解温度、溶解时间等对钴、镍的溶解率的影响。实验结果表明:当柠檬酸浓度为2 mol/L,液固比(质量比)8:1,溶解温度90℃,溶解时间50 min,镍钴的溶解率最高。在最佳溶解条件下,采用微波水热法制备出性能较好的球形纳米级Ni0.5Co0.5Fe2O4,其磁性参数为:饱和磁化强度为50.312 A·m2/kg,剩余磁化强度15.306 A·m2/kg,矫顽力为0.052 726 T。

Gd掺杂对镍锌钴铁氧体结构和磁学性能影响

用溶胶凝胶自燃烧法制备了稀土Gd掺杂的镍锌钴铁氧体。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)等对镍锌钴铁氧体进行表征,探究稀土Gd掺杂对镍锌钴铁氧体结构和磁学性能的影响。结果表明:随着稀土掺杂量增加,镍锌钴铁氧体的晶胞参数先增大后减小,晶粒尺寸减小,应力增大,掺杂量为0.1时出现第二相。Gd掺杂的样品颗粒更圆润,尺寸大小更均匀。阳离子在晶格内重新分布, Gd掺入量小于0.04,一部分Gd离子进入A位,一部分Zn离子被挤到B位;当Gd掺杂量超过0.04,占据A位的Gd离子减少,直至全部占据B位,同时Zn离子回到A位。随着Gd掺杂量的增加,饱和磁化强度单调下降,从108 mA·m2·g-1减小到43 mA·m2·g-1;Gd掺杂量为0.02时矫顽力略有增加,而后单调下降。

化学镀层与涂层复合多层结构雷达波吸收性能研究

以纳米铁酸镍钴铁氧体复合Co粉、羰基铁粉等为吸收剂,并采用化学镀层,进行了单层、双层和三层涂层的试验研究。以期通过多层复合,获得既有良好的阻抗匹配同时又能对入射电磁波有效衰减的吸波涂层。采用纳米铁酸镍钴复合微米钴粉为吸收剂的单层雷达波吸波涂层;羰基铁粉与纳米铁酸镍钴复合微米钴粉的双层涂层,以及双层复合涂层+镀镍层的三层复合层结构,三种涂层厚度均为1mm,研究了三种涂层的吸波性能。结果表明,双层复合涂层的吸波性能较单层涂层在低频段有较大的提高,纳米铁酸镍钴复合微米Co的双层复合涂层的吸波性能优于纳米铁酸镍钴复合Co的单层涂层,三层复合涂层的吸波性能优于单层和两层复合涂层,三层复合涂层反射率小于-5dB的频宽为4.5～18GHz,较双层涂层提高5.4GHz。其中镀镍层对提高吸波性能作用明显。

纳米复合材料Co_(0.5)Ni_(0.5)Fe_(2)O_(4)-SiO_(2)的显微结构和磁性

采用溶胶-凝胶法制备了Co0.5Ni0.5Fe2O4-SiO2纳米复合材料。利用热重-差热分析表征了热处理过程中干凝胶的变化。用X射线衍射、透射电镜、振动样品磁强计和Mssbauer效应研究了样品的结构、晶粒尺寸和磁性。结果表明:经900℃热处理后,形成了分布均匀的Co0.5Ni0.5Fe2O4-SiO2纳米复合材料,其中Co0.5Ni0.5Fe2O4的晶粒尺寸为20nm。随热处理温度的升高,样品的晶粒尺寸、比饱和磁化强度以及矫顽力均变大,并从超顺磁和磁有序的混合状态转变为完全的磁有序状态。