《磁性纳米颗粒的制备和性能研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁性纳米颗粒的制备和性能研究（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、郑虹兰州大学硕士毕业论文摘要摘要磁性纳米颗粒由于明显不同于常规块体材料的特殊物理和化学性能，在磁记录材料、磁性液体、生物医学、传感器、永磁材料、颜料、吸波材料以及其他领域有着广阔的应用前景。纳米F e 3 0 4 颗粒、C o 颗粒及其核壳结构颗粒也在各个领域尤其是生物医学领域被人们广泛关注。本文用N a N 0 2 氧化法制备出不同粒径的F e 3 0 4 纳米颗粒，通过多种实验手段对其结构与性能进行表征；研究了分散于石蜡中不同浓度的F e 3 0 4 颗粒间相互作用随F e 3 0 4 浓度变化的规律，以及分散于环氧树脂中不同体积分数F e 3 0 4 的复数磁导率随F e 3 0 4 体
2、积分数变化的规律；同时研究了F e 3 0 4 复数磁导率及反射率随着颗粒尺寸变化的规律。另外，用高温液相法制备出分散性良好的不同尺寸的C o 颗粒以及F e N i 合金颗粒，着重研究了其制备工艺，并对其结构与性能进行了初步的表征。主要结果有：1 用N a N 0 2 氧化法制备T 3 0 n m 及8 n m 的F e 3 0 4 纳米颗粒，其结构为尖晶石结构，没有择优取向；尺寸均匀，分散性良好；矫顽力及饱和磁化强度都比块体小。2 研究了分散于石蜡中的不同浓度的3 0 n mF e 3 0 4 颗粒间的相互作用随F e 3 0 4 浓度变化的规律，发现颗粒间的相互作用主要为偶极相互作用，且
3、相互作用的大小随着F e 3 0 4 浓度的增加而减小。这是由于F e 3 0 4 颗粒间同时存在着长程偶极相互作用和短程交换相互作用，但偶极相互作用占主导，随着F e 3 0 4 浓度的增加，颗粒间的间距变小，交换相互作用随之变大，偶极相互作用随之变小，但偶极相互作用总是大于交换相互作用。3 研究了分散于环氧树脂中的3 0 n mF e 3 0 4 颗粒的复数磁导率随F e 3 0 4 体积分数变化的规律，发现随着F e 3 0 4 体积分数的增加，复数磁导率的实部和虚部均增大，而共振频率向低频方向移动。对比相互作用随F e 3 0 4 浓度的变化规律，我们认为颗粒间的交换相互作用可能导致阻
4、尼因子的增加，而阻尼因子的增加导致了共振频率的减小。郑虹兰州大学硕士毕业论文摘要4 对比3 0 n m 和8 n mF e 3 0 4 颗粒的复数磁导率及反射率，发现磁导率的实部和虚部随着颗粒粒径的增加而增加，共振频率却随粒径的增加而减小。由反射率随着频率变化的图可以看出作为电磁波材料，小颗粒可能具有更好的性能。5 摸索了高温液相法制备C o 纳米颗粒的工艺方法，发现反应温度、反应时间是本实验中化学成相的关键，而油酸和三苯基膦的浓度比直接影响着所生成的钴颗粒的粒径大小。6 研究了温度和反应时间对制备金属c o 纳米粒子的影响，发现该实验最佳反应温度为2 4 0 0 C ，最佳反应时问为4 0
5、分钟。7 制备出颗粒均匀、分散性良好的的C o 纳米颗粒以及F e N i 合金颗粒，对其结构、形貌、宏观磁性及高频磁性做了初步研究。郑虹兰州大学硕士毕业论文A b s t r a c tA b s t r a c tM a g n e t i cn a n o p a r t i c l e sa r ew i d e l yu s e di nm a g n e t i cd a t as t o r a g e ，m a g n e t i cf l u i d s ，m e d i c i n e ，b i o l o g ya n do t h e ra r e a sd u et
6、ot h e i rs p e c i a lp h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e sc o m p a r e d 、) l ，i t l lt h o s eo ft h e i rb u l kc o u n t e r p a r t s F e 3 0 4r t a n o p a r t i c l e s ，C on a n o p a r t i c l e sa n dt h e i rc o r e - s h e l ls t r u c t u r en a n o p a r t i c l e sa
7、 r eu s e di nm a n yf i e l d se s p e c i a l l yi nb i o m e d i c a lf i e l d s I nt h i sw o r k ，w e l ld i s p e r s e dF e 3 0 4n a n o p a r t i c l e sh a v eb e e ns y n t h e s i z e db yo x i d i z a t i o nm e t h o dw i t hN a N 0 2 T h ei n t e r a c t i o ne f f e c ti nF e 3 0 4n
8、a n o p a r t i c l e sd i s p e r s e di np a r a f f i nw i t hd i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n sw e r ee x a m i n e d ，a n dt h em i c r o w a v em a g n e t i cp r o p e r t i e so fw e l ld i s p e r s e dF e 3 0 4n a n o p a r t i c l e s r e s i nc o m p o s i t e sw i t hd i f f e
9、 r e n tv o l u m ef r a c t i o nh a v e b e e ns t u d i e dt o o A tt h es a m et i m e s ，t h em i c r o w a v em a g n e t i cp r o p e r t i e so fw e l ld i s p e r s e dF e 3 0 4n a n o p a r t i c l e s - r e s i nc o m p o s i t e s 、杭t hd i f f e r e n tp a r t i c l es i z eh a v e b e e
10、 ni n v e s t i g a t e da sm i c r o w a v ea b s o r b e r ,a n dt h ee l e c t r o m a g n e t i c ( E M ) a t t e n u a t i o no ft h ec o m p o s i t em a t e r i a l sw e r ee v a l u a t e d M o n o d i s p e r s ec o b a l tn a n o p a r t i c l e sw i t h1 3 - M a ( - C o ) f o r ma n dF e
11、N in a n o p a r t i c l e sh a v eb e e ns y n t h e s i z e db yt h em e t h o do fh i g ht e m p e r a t u r es o l u t i o np h a s er e d u c t i o n I n v e s t i g a t i o n sw e r em a d eo nt h e i rm i c r o s t r u c t u r ea n dm a g n e t i cp r o p e r t i e s T h em a i nc o n c l u s
12、 i o n sa r ea sf o l l o w i n g ：1 W e l ld i s p e r s e dF e 3 0 4n a n o p a r t i c l e sh a v eb e e ns y n t h e s i z e db yo x i d i z a t i o nm e t h o dw i t hN a N 0 2 T h e i rc r y s t a l l i n es t r u c t u r e ，m a g n e t i cp r o p e r t i e sw e r ei n v e s t i g a t e d T h
13、ec r y s t a l l i n es t r u c t u r eo ft h es a m p l ei ss p i n e ls t r u c t u r e T h es a t u r a t i o nm a g n e t i z a t i o na n dc o e r c i v i t ya r es m a l l e rc o m p a r e dw i t ht h eb u l km a t e r i a l s 2 T h ei n t e r a c t i o ne f f e c ti nF e 3 0 4n a n o p a r t
14、i c l e sd i s p e r s e di np a r a f f i nw i t l ld i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n sW a se x a m i n e d 1 1 1 er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h em a i ni n t e r a c t i o nb e t w e e nt h eF e 3 0 4n a n o p a r t i c l e si sm a g n e t i cd i p o l a ri n t e r a c t i o n
15、I ti sf o u n dt h a tw i t ht h ei n c r e a s eo fc o n c e n t r a t i o no fF e 3 0 4n a n o p a r t i c l e st h em a x i m u mv a l u eo fi n t e r a c t i o nd e c r e a s e ，w h i c hc a nb ea t t r i b u t e dt ot h ec o m b i n e dr e s u l to fd i p o l a ri n t e r a c t i o na n de x c
16、h a n g e c o u p l ei n t e r a c t i o n T h ee x c h a n g ei n t e r a c t i o ni se n h a n c e da n dd i p o l a ri n t e r a c t i o ni sw e a k e n e dw i t hi n c r e a s i n gc o n c e n t r a t i o no fF e 3 0 4n a n o p a r t i c l e s 3 T h em i c r o w a v em a g n e t i cp r o p e r t i e so fw e Ud i s p e r s e dF e 3 0 4n a n o p a r t i c l e s r e s i nc o m p o s i t e sw i t hd i f f e r e n tv o l u m ef r a c t i o no fF e 3 0 4h a v e b e e n
