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《武汉理工大学》 2005年
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α-Fe纤维的制备与静磁性能研究

唐超  
【摘要】:铁纤维具有独特的形状各向异性,是一种优良的吸波材料。与其 它各向同性的吸波材料相比,铁纤维除给吸波材料带来质轻的特点外, 由于其所具有的多元损耗机制,在考虑纤维吸收剂各向异性并结合层 状结构设计,使得由其制备的吸波涂层在厚度薄,质量轻的条件下具 有较强的吸波能力和较宽的吸收频带等优点。 本文通过液相沉淀法以FeSO4和NaOH为原料制备出前驱物α -FeOOH纤维,然后经过洗涤、干燥、研磨、脱水和还原等一系列过程 后,得到最终产品α-Fe纤维。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X 射线衍射(XRD)等测试方法表征了纤维的结构。利用热重-差热(TG-DSC) 和振动样品磁强计(VSM)分析了不同热处理条件对材料热性能、磁性能 的影响。 前驱物α-FeOOH纤维的生长包括晶核形成和晶粒长大两个过程, 纤维的形貌和长径比与其成核和生长的速率息息相关。纤维的生长过 程受到多种因素的影响。实验表明,适宜的碱比约为3. 5左右:掺入 Zn2+等掺杂剂可以改善纤维形貌,增加长径比;适宜的温度为30-40 ℃;采用高浓度反应物可以使成核在短时间内完成,起到和保护气氛 一样的效果,将成核和长大过程隔离开;二次生长是以一次生长得到 的α-FeOOH为晶核,直接在α-FeOOH上进行生长的过程。结果表明, 二次生长是一种增加纤维长度和直径的有效方法。 将α-FeOOH纤维在500℃脱水1小时和480℃还原6小时可得到α -Fe纤维。α-FeOOH有三个脱水吸热峰,在100℃左右是脱去吸附水的 吸热峰,在270℃左右是脱去晶体内部的包含水的吸热峰,在345℃左 右是脱去结构水的吸热峰。还原后α-Fe纤维的长度约为1 μ m左右,长 径比为10-20。从静磁特性看,样品的饱和磁化强度随着还原温度的 升高而增大,开始增加明显,后缓慢增加;而矫顽力先逐步增大,到 480℃时达到最大值,然后随之减小。由铁纤维的转角剩磁可知,铁纤 维具有磁各向异性,可在磁场中取向分布。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ343

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