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          衡陽市金則利特種合金股份有限公司

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      4. 納米Fe3O4磁性材料的合成與現狀
        發布時間:2015-05-26 來源:本站 點擊數:225
        納米Fe3O4磁性材料的合成與現狀 本論文從Fe3O4的空間構型,磁矩,磁化率,說明它具有磁性的原因。簡述納米材料與納米復合材料的特性,具體介紹了納米Fe3O4磁性材料的制備方法,主要有機械球磨法,水熱法,微乳液法,超聲沉淀法,水解法,濕化法。磁性材料 此外,還研究了選取不同聚合物對納米Fe3O4粒子表面進行修飾,制備了四種類型的聚合物修飾納米Fe3O4磁性復合材料,利用流變儀,紅外光譜,熱重分析,動態超顯微硬度儀測試表征的方法地所復合體系的結構及性能進行了研究。最后利用生物分子葡萄糖為還原劑,通過綠色化學合成方法制備得到了超順磁性四氧化三鐵(Fe3O4)納米顆粒;還利用原位還原法、共混包埋法、懸浮聚合法等方法分別制備得到了雙功能Fe3O4/Se一維納米板束、Fe3O4/Se/PANI復合材料、雙醛淀粉包覆的和聚苯乙烯-丙烯酸包覆的Fe3O4磁性高分子微球。 1 機械球磨法 機械球磨法是在球磨機中加入粒度為幾十微米的Fe3o4粗顆粒,通過鋼球之間或鋼球與研磨罐內壁之間的撞擊,使Fe3O4產生強烈的塑性變形并破碎,進而粗顆粒細化,知道形成納米顆粒。機械球磨法制備納米材料重現性好,操作簡單,但生產時期長,粒徑細化也難達到納米級的要求。英延照等采用球磨機法制備了15nm左右的Fe3O4納米顆粒,但由于強烈的塑性變形,會造成Fe3O4顆粒晶粒有較大的晶格畸變。 2 水熱法水熱法是在特制的密閉反應容器中,以水為反應介質,通過對反應容器加熱,創造一個高溫、高壓的反應環境,使得通常難溶或不溶的物質溶解、反應并重結晶,從而得到預想的產物。水熱法有兩個優點:一是相對高的溫度(130~250度)有利于磁性能的提高;二是在封閉容器中進行,產生相對高壓(0.3~4MPa),避免了組分揮發,有利于提高產物純度和保護環境,但由于反應是在高溫環境下進行,所以對設備的要求較高。 用水熱法制備了納米Fe3O4粒子,通過選用合適的分散劑和采用超聲波分散的方法,制備出在重力場和磁場中穩定性好的水基磁流體,由正交實驗結果分析出了影響水基Fe3O4 磁流體性能的主要因素。最終得到最佳的反應條件:濃NH3·H2O(AR)作為pH調節劑,Fe3+/Fe2+的比值R=1.75,水熱反應溫度t=160℃,反應時間τ=5h。采用XRD、粒度儀和磁天平等對所制備的產物進行了分析表征,確定產物為單一相的Fe3O4,平均粒度為35nm,比表面積為85m2/g,飽和磁化強度為80A·m2/kg;所制得的磁流體在320mT的強磁場中無明顯的分層現象,在可見光的照射和磁場共同作用下,肉眼可以看到有明亮的光環產生。 3 微乳液法 微乳液通常是由表面活性劑、助表面活性劑、油和水組成透明的各相童性的熱力學穩定體系。采用微乳液法制備納米Fe3O4反應空間僅限于乳液滴這一反應器的內部,可有效避免顆粒之間發生團聚,因而得到的納米粉體粒徑分布窄,形態規則,分散性能好,且大多數為球形。通過控制微乳液液滴中水的體積及各種反應物的濃度可以控制Fe3O4的成核、生長過程,以獲得各種粒徑的單分散納米粒子。 Zhou等以此法制備了粒徑小于10nm的Fe3O4納米粒子,既有很高的矯頑力。 4 超聲沉淀法 超聲波對化學反應起作用的主要原因在于潮汕人你胳膊所產生的“超聲波汽化泡”形成局部的高溫高壓環境和具有強烈沖擊力的微射流。超聲波空化作用于傳統攪拌技術相比,更容易實現介質均勻混合、消除局部濃度不均、提高反應速度、促進新相的形成,而團聚還可以起到剪切作用,有利于微小顆粒的形成。Vijayakumar等在高強度超聲波環境里從乙酸鐵鹽水溶液中的粒徑為10nm的超順磁Fe3O4納米顆粒。 5 水解法水解法可以分為兩種:一種是Massar水解法,即將摩爾比為2:1的三價鐵鹽(Fe3+)與二價鐵鹽(Fe2+)混合溶液直接加到強堿性的水溶液中,鐵鹽瞬間水解、結晶、形成Fe3 O4微粒;另一種為滴定水解法,是將稀堿液逐漸滴加到摩爾比為2:1的三價鐵鹽與而價鐵鹽混合溶液中,是鐵鹽的PH值逐漸升高,水解后生成Fe3O4納米晶體。軟磁合金由于Fe2+容易被氧化為Fe3+,制備過程中Fe2+的濃度往往要高于Fe3+。邱星屏用上述方法制備了納米Fe3O4粒子,發現由滴定水解法制備的納 米Fe3O4粒子主要為球形,粒子大小均勻。



        衡陽市金則利特種合金股份有限公司成立于1999年,公司主營電磁不銹鋼,為湖南省高新技術企業。公司自成立以來,即致力于電磁不銹鋼的研發。公司已具備年產電磁不銹鋼1萬噸的生產能力。

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