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钡铁氧体基纳米无机纤维的研制

作　者: 郭远征
导　师: 李从举
学　校: 北京服装学院
专　业: 材料学
关键词: 静电纺丝技术 BaFe12O19 SrFe12O19 纳米纤维
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 28次
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内容摘要


一维无机纳米材料由于其独特的物理和化学性质在基础研究和技术应用方面得到人们的普遍关注,其制备、应用及性质研究是目前前沿热点研究领域之一。静电纺丝技术是制备一维纳米材料的一种简单、有效的新方法,首次用于制备无机物纳米纤维是在2002年,现在已经有近300篇文章并引起了广泛的关注。最近,有些研究小组已开展了用静电纺丝技术来制备尖晶石型铁氧体纤维的工作。比如Xia等制备了电纺NiFe2O4[1]纳米纤维,随后ZnFe2O4[2],MnFe2O4[3],CoFe2O4[4,5]和CuFe2O4[6]纳米纤维陆续的被制备出来。然而,它们都是尖晶石型铁氧体,被用于软磁材料。磁铅石型的BaFe12O19和SrFe12O19纳米纤维的研究工作还未见报道。本文通过溶胶-凝胶法与静电纺丝技术相结合,以PVP(聚乙烯吡咯烷酮)的乙酸溶液为助纺剂,制备了PVP/无机盐复合纤维,经过高温焙烧得到BaFe12O19和SrFe12O19纳米纤维。采用扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等分析手段对PVP/无机盐纳米复合纤维和无机物纳米纤维进行了表征。结果表明,BaFe12O19和SrFe12O19纳米纤维为规则的一维结构,与粉体相比,矫顽力有较大提升,有望扩展BaFe12O19在高密度垂直记录材料、微纳米电子材料和微波材料等领域的应用。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章 绪论  7-21
  1.1 纳米材料  7-13
    1.1.1 引言  7
    1.1.2 一维无机纳米材料的定义  7-8
    1.1.3 纳米材料的特性  8-9
    1.1.4 一维无机纳米材料的应用  9-12
    1.1.5 一维无机纳米材料的制备方法  12-13
  1.2 静电纺丝技术  13-15
    1.2.1 静电纺丝制备纳米纤维的装置  14-15
    1.2.2 静电纺丝的主要工艺参数  15
  1.3 溶胶-凝胶法  15-16
    1.3.1 溶胶凝胶（sol-gel）概念  15-16
    1.3.2 溶胶-凝胶（sol-gel）法的控制参数  16
  1.4 铁氧体  16-19
    1.4.1 铁氧体的定义,晶体结构及分类  16-17
    1.4.2 磁铅石型铁氧体  17-18
    1.4.3 磁铅石型铁氧体材料的应用  18-19
  1.5 本论文的研究内容和目的  19-21
    1.5.1 研究目的  19-20
    1.5.2 研究内容  20-21
第2章 化学试剂与仪器及表征方法  21-23
  2.1 主要化学试剂和实验仪器  21
  2.2 表征方法  21-23
    2.2.1 X 射线衍射(XRD)分析  21-22
    2.2.2 红外光谱（FTIR）分析  22
    2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)分析  22
    2.2.4 透射电子显微镜（TEM）分析  22
    2.2.5 振动样品磁强计（VSM）分析  22-23
第3章 助纺剂的选择  23-29
  3.1 引言  23-25
  3.2 PVP/乙醇溶液  25-26
    3.2.1 PVP 性状  25
    3.2.2 实验部分  25-26
    3.2.3 结果与讨论  26
  3.3 PVA/水溶液  26-27
    3.3.1 PVA 性状  26-27
    3.3.2 实验部分  27
    3.3.3 结果与讨论  27
  3.4 PVP/乙酸溶液  27-28
    3.4.1 实验部分  27-28
    3.4.2 结果与讨论  28
  3.5 小结  28-29
第4章 BaFe_(12)O_(19)纳米纤维的制备与表征  29-36
  4.1 前躯体溶液的配制  29
  4.2 静电纺丝制备复合纤维  29
  4.3 BaFe_(12)O_(19) 纳米纤维的制备  29-30
  4.4 结果与讨论  30-35
    4.4.1 X 射线衍射分析(XRD)  30-31
    4.4.2 红外光谱（FT-IR）分析  31
    4.4.3 扫描电镜(SEM)分析  31-32
    4.4.4 能谱（EDS）分析  32-33
    4.4.5 透射电镜(TEM)分析  33-34
    4.4.6 磁学性能（VSM）测试  34-35
  4.5 小结  35-36
第5章 SrFe_(12)O_(19)纳米纤维的制备与表征  36-42
  5.1 前躯体溶液的配制  36
  5.2 静电纺丝制备复合纤维  36
  5.3 SrFe_(12)O_(19) 纳米纤维的制备  36-37
  5.4 结果与讨论  37-41
    5.4.1 X 射线衍射分析(XRD)  37
    5.4.2 红外光谱（FT-IR）分析  37-38
    5.4.3 扫描电镜(SEM)分析  38-39
    5.4.4 透射电镜(TEM)分析  39-40
    5.4.5 磁学性能（VSM）测试  40-41
  5.5 小结  41-42
第6章 结论  42-43
参考文献  43-49
硕士期间完成论文  49-50
致谢  50

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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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