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磁性微粒/导电聚合物纳米复合材料的高能球磨法制备及性能研究

作　者: 包蕾
导　师: 姜继森
学　校: 华东师范大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 高能球磨法性能研究导电聚苯胺复合物导电性球磨时间吸波性能磁性能相互作用电性能
分类号: TB383
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

磁性微粒/导电聚合物纳米复合材料具有磁性和导电性双重特性,在传感技术、非线性光学材料、分子电器件、电磁屏敝和雷达吸收等方面具有广阔的应用前景。有关磁性微粒/导电聚合物复合材料的制备以及性能研究的报道有很多,主要的制备方法有溶液共混法、溶胶-凝胶法、微乳液法、自组装等。高能球磨法是合成多体系复合材料的重要方法之一,产物具有特殊的化学和物理特性,为发展和改良复合材料性能提供了一种新的途径。然而用高能球磨法制备磁性微粒/导电聚合物复合材料的报道却很少。本工作选用Fe3O4粉末、铁粉、α-Fe2O3与导电聚苯胺为原料制备磁性微粒/导电聚合物复合材料,利用Mossbauer谱、XRD、FTIR、VSM、透射电镜、扫描电镜、网络分析仪等方法对样品进行表征,研究了纳米复合材料的结构形貌和物相变化。研究首先选用Fe3O4/导电聚苯胺体系用高能球磨法研磨,复合物的粒径迅速减小到纳米级,Fe3O4表面与聚苯胺发生强的相互作用,产生了某种顺磁性物相,同时有少量的α-Fe2O3小颗粒生成;复合物的Mossbauer谱出现不对称向内加宽;复合物中Fe3O4的A、B晶位面积比例发生了变化。对复合物的电磁性能研究发现,球磨初期,复合物的电性能保持得较好,而磁性能发生了明显的改变;球磨后期,复合物的电性能下降明显,而磁性能变化较小。吸波性能测试显示球磨90小时,吸波性能达到最佳。在此基础上,我们研究了Fe/导电聚苯胺体系,研究了不同气氛下,该体系随球磨时间变化的规律。在空气中球磨Fe/导电聚苯胺体系Fe和PAN发生了氧化,形成尖晶石结构的超顺磁小颗粒,同时Fe晶粒表面也有类似于Fe3O4结构的物质生成;而氩气保护下球磨的样品,Fe粉与聚苯胺相互作用,在Fe表面形成了界面相,同时有新的顺磁性物质生成。在氩气中球磨时,随球磨时间增加,电导率下降较慢,这表明氧气的存在使聚苯胺的导电性下降较快。磁性能结果显示随着球磨霎时间的增加,样品的比饱和磁化强度下降,矫顽力增加。吸波性能测量显示,在空气中球磨70小时,样品吸波性能最佳,这可能和球磨过程中颗粒粒径减小,新的物相生成,有利于吸波有关。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-11
第一章绪论  11-30
  1.1 导电高分子概述  11-13
  1.2 磁性纳米材料特性  13
  1.3 磁性微粒／导电高分子纳米复合材料的研究进展  13-21
  1.4 吸波材料的研究现状  21-29
  1.5 课题的提出及研究方案  29-30
第二章Fe_3O_4／导电聚苯胺球磨系统研究  30-43
  2.1 实验方法  30-31
  2.2 实验结果和讨论  31-42
  2.3 本章小结  42-43
第三章 Fe／导电聚苯胺球磨系统研究  43-55
  3.1 实验方法  43
  3.2 实验结果和讨论  43-54
  3.3 本章小结  54-55
第四章 α-Fe_2O_3／导电聚苯胺球磨系统研究  55-65
  4.1 实验方法  55
  4.2 实验结果和讨论  55-64
  4.3 本章小结  64-65
第五章结论  65-66
附录：论文发表情况  66-67
参考文献  67-70
后记  70

磁性微粒/导电聚合物纳米复合材料的高能球磨法制备及性能研究

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