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无机/有机磁性悬浮液的制备及应用

作　者: 王益明
导　师: 洪若瑜
学　校: 苏州大学
专　业: 应用化学
关键词: 磁性悬浮液 四氧化三铁 锶铁氧体 二氧化锡
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文制备了Fe3O4/乙碘油基磁性悬浮液、SrFe12O19/聚氨酯磁性记录悬浮液、微波吸收磁性悬浮液并对它们的应用性能进行了研究。（1）以FeSO4·7H2O和FeC13·6H2O为铁源,NH3·H2O为沉淀剂,利用共沉淀法合成磁性纳米Fe3O4。分别以油酸、硬脂酸、棕榈酸、月桂酸为表面活性剂,对Fe3O4纳米颗粒进行表面修饰。利用机械搅拌和超声波振荡的方法将修饰过的磁性纳米颗粒均匀分散在乙碘油中,制成Fe3O4/乙碘油基磁性悬浮液。通过一系列手段进行表征,考察了不同表面活性剂对颗粒形貌、粒径、磁性能,以及磁性悬浮液稳定性、流变性、磁性能的影响。同时分别探索了不同的磁性悬浮液在交变磁场下的体外升温效果,并讨论了不同的磁场强度和磁性物质浓度对升温效果及比吸收率的影响。结果表明,油酸稳定的磁性悬浮液稳定性、流变性、磁性及体外升温效果均较好,有望用于动脉栓塞热疗。（2）以Sr（NO3）2、FeCl3·6H2O为主要原料,通过共沉淀法及热处理工艺制备了锶铁氧体(SrFe12O19)纳米颗粒。分别用TEM、XRD、VSM、IR等测试手段来表征SrFe12O19纳米颗粒的形态、晶型结构、磁性能及表面基团。将SrFe12O19纳米颗粒分散在封闭型聚酯聚氨酯基底中,加入溶剂以及偶联剂、分散剂、润滑剂、抗静电剂、增强剂等助剂,通过高速砂磨法制备了SrFe12O19/聚氨酯磁性悬浮液。然后利用自动涂膜机制备湿膜,湿膜置于50oC的烘箱中干燥,得到能够用作磁记录介质的磁性膜层。考察了磁性悬浮液的稳定性、流变性和磁性能,以及磁性膜层的基本性能、表面能、机械性能和热学性能。实验结果表明,磁粉含量为50g时,所制备的磁性膜层各方面性能比较平衡。（3）结合溶剂热法和水热反应合成了具有超顺磁性Fe3O4@葡聚糖@SnO2多层磁性微球。通过XRD、FT-IR、SEM、TEM、EDXS和VSM等方法表征了复合微球的相组分、结构、形貌及磁性能。制备的复合微球形貌规则清晰,平均粒径约为500nm,饱和磁化强度为45emu/g。采用机械球磨法以氟碳树脂A为基底,磁性微球为磁分散相,氟碳偶联剂为分散剂制备了磁性氟碳悬浮液。对制得的氟碳膜层的基本性能、力学性能、膜层形貌进行了表征。采用矢量网络分析仪在218GHz频段内考察了氟碳膜层的吸波性能。结果表明,制备的氟碳膜层具有较好的微波吸收性能。当样品厚度为4mm时,在频率为4.72GHz处的反射损耗达到-20.26dB,反射损耗小于-10dB的带宽达到4.86GHz。其优异的吸波性能表明,通过介电损耗和磁损耗的有效互补可以达到拓宽吸收频段、增加反射损耗的目的。

全文目录


中文摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章 文献综述  11-21
  1.1 引言  11-12
  1.2 磁性纳米颗粒的制备  12-15
    1.2.1 物理法  12-13
    1.2.2 化学法  13-15
  1.3 磁性复合材料  15-17
    1.3.1 无机磁性物质与聚合物基组成的复合材料  15-16
    1.3.2 无机磁性物质与液态载液组成的悬浮液体  16
    1.3.3 纳米无机磁性功能复合材料  16-17
  1.4 磁性复合材料的应用  17-19
    1.4.1 磁性记录  17
    1.4.2 磁性分离  17-18
    1.4.3 电磁波吸收  18
    1.4.4 生物医药领域  18-19
    1.4.5 其他方面  19
  1.5 本论文研究的目的、意义及内容  19-21
    1.5.1 本论文的目的和意义  19
    1.5.2 本论文的内容  19-21
第二章 Fe_3O_4/乙碘油基磁性悬浮液制备及应用  21-33
  2.1 引言  21-22
  2.2 实验和分析方法  22-23
    2.2.1 主要原料  22
    2.2.2 实验和测试设备  22-23
  2.3 实验内容  23
    2.3.1 Fe_3O_4 纳米颗粒的制备及其表面改性  23
    2.3.2 乙碘油基磁性悬浮液的制备  23
  2.4 结果与讨论  23-33
    2.4.1 磁性纳米颗粒的表征  23-27
    2.4.2 乙碘油基磁性悬浮液  27-33
第三章 SrFe_(12)O_(19)/聚氨酯磁性记录悬浮液制备及应用  33-50
  3.1 引言  33
  3.2 实验和分析方法  33-35
    3.2.1 主要原料  33-34
    3.2.2 实验和测试设备  34-35
  3.3 实验内容  35-37
    3.3.1 SrFe_(12)O_(19) 纳米颗粒的制备  35
    3.3.2 SrFe_(12)O_(19)/聚氨酯磁性记录悬浮液  35-36
    3.3.3 磁性记录膜层的制备  36
    3.3.4 性能表征  36-37
  3.4 结果与讨论  37-50
    3.4.1 SrFe_(12)O_(19) 纳米颗粒  37-38
    3.4.2 磁性悬浮液组分的确定  38-40
    3.4.3 磁性悬浮液  40-43
    3.4.4 磁性记录膜层  43-50
第四章 微波吸收磁性悬浮液的制备及其性能研究  50-64
  4.1 引言  50-51
  4.2 实验和分析方法  51-52
    4.2.1 主要原料  51
    4.2.2 实验和测试设备  51-52
  4.3 实验内容  52-54
    4.3.1 Fe_3O_4@葡聚糖@ SnO_2 复合颗粒的制备  52-53
    4.3.2 电磁波屏蔽氟碳悬浮液的制备  53-54
    4.3.3 分析方法  54
  4.4 结果与讨论  54-64
    4.4.1 Fe_3O_4@葡聚糖@ SnO_2 复合微球  54-58
    4.4.2 磁性氟碳膜层  58-64
第五章 结论与展望  64-66
  5.1 结论  64-65
  5.2 进一步工作展望  65-66
参考文献  66-77
文章录用与发表  77-78
致谢  78-79

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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