铁基核壳复合材料的制备及吸波性能的研究

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  (1)XRD、FESEM、FETEM等结果表明,反应温度、反应时间、添加剂种类等因素对α-Fe2O3纳米颗粒形成具有重要作用。以FeCl3?6H2O为原料,在乙二醇添加量为15mL,200℃水热反应12h条件下,获得结晶性最佳且尺寸为50~60nm的立方状α-Fe2O3颗粒;氮化温度、氮化时间等因素对Fe4N的形成具有重要作用,在520℃氮化3~5h条件下获得不规则条状交织呈网状的纯相Fe4N。
  (2)XRD、FESEM、FETEM等结果表明,以α-Fe2O3为前驱体,采用溶胶凝胶法制备出具有不同包覆层厚度的核壳结构α-Fe2O3@SiO2,包覆层(SiO2)厚度从5nm增加到150nm。VSM结果表明,SiO2包覆能够增大矫顽力,SiO2层平均厚度为35nm的α-Fe2O3@SiO2(500 mg)的矫顽力最大,其值为1100Oe。VNA的结果表明,包覆处理和包覆层厚度均会影响样品的吸波性能。包覆后的α-Fe2O3@SiO2比未包覆的α-Fe2O3的吸波性能更佳,当吸波剂厚度为5.0mm时,未包覆的α-Fe2O3的最大反射损耗为-1.2dB,SiO2层平均厚度为35nm的α-Fe2O3@SiO2(500mg)复合样品的吸波性能最佳,在8.91GHz处有最大反射损耗为-3.0dB。
  (3)XRD、FESEM、FETEM等结果表明,以Fe4N为前驱体,采用溶胶凝胶法制备出具有不同包覆层厚度的核壳结构Fe4N@SiO2,包覆层(SiO2)厚度从15nm增加到80nm。VSM的结果表明,氮化处理会降低饱和磁化强度,增加矫顽力,Fe4N、Fe4N@SiO2(500 mg)、Fe4N@SiO2(1000 mg)的饱和磁化强度Ms分别为176.5emu/g、132.1emu/g、156.9emu/g,矫顽力Hc依次为81.5Oe、83.0Oe、86.5Oe。VNA的结果表明,包覆处理和包覆层厚度均会影响样品的吸波性能。包覆后的Fe4N@SiO2比未包覆的Fe4N的吸波性更佳,当吸波剂厚度为5.0mm时SiO2包覆层平均厚度为35nm的Fe4N@SiO2(500mg)吸波效果最佳,出现两个吸收峰,其中在17.41GHz处有最大反射损耗为-16.76dB,有效吸收带宽为1.87GHz。
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