NiCo-PTFE磁性復合膜的制備、表征及性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，單一材料已難以滿足某些特殊要求，復合材料的研究日益受到重視并迅速發(fā)展。作為復合材料之一的無機磁性聚合物膜，兼有無機磁性材料和聚合物兩種物質(zhì)的優(yōu)良性能，在磁記錄材料、電磁屏蔽材料、吸波材料等領(lǐng)域的應(yīng)用展示出誘人的前景。 目前制備磁性聚合物復合膜的方法很多，其中近期發(fā)展起來的模板法由于選定的模板對組裝的顆粒具有特定的導向作用而倍受推崇?；瘜W鍍法因不受基體材料的限制、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。因而，本文利

2、用膜相滲透原理，采用模板法和化學鍍相結(jié)合的方法制備無機磁性聚合物復合膜。另外，考慮到荷電離子在電場作用下發(fā)生定向遷移，本文考察在化學鍍過程中引入電場后，粒子對膜孔修飾情況的變化，從而獲得一種無機磁性聚合物復合膜，尤其是金屬磁性粒子聚合物膜的簡便易行的制備方法。 本文具體考察了影響NiCo/聚四氟乙烯(PTFE)復合膜微觀結(jié)構(gòu)和性能的五個主要因素，即鍍液中鎳鈷離子濃度比、NaOH濃度、N2H4?H2O濃度及反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間對復合

3、膜中鎳鈷含量和單位質(zhì)量磁化率的影響，通過實驗獲得了制備NiCo/PTFE復合膜的優(yōu)化條件。比較雙面敏化活化膜相滲透化學鍍、單面敏化活化膜相滲透化學鍍、電場作用下單面敏化活化膜相滲透化學鍍制備的NiCo/PTFE磁性復合膜結(jié)構(gòu)的差異，確定制備磁性復合膜的較優(yōu)方法為電場作用下單面敏化活化膜相滲透化學鍍，并探討了NiCo/PTFE磁性復合膜制備過程中的反應(yīng)歷程。 采用古埃磁天平、膜孔徑測定儀、X射線衍射儀、差熱分析儀、掃描電子顯微鏡、

4、X射線能譜分析儀、振動樣品磁強計、3mm波段反射率測試場等現(xiàn)代分析測試手段，對膜樣品的單位質(zhì)量磁化率、膜孔結(jié)構(gòu)、結(jié)晶性、熱穩(wěn)定性、微觀形貌、元素分布、磁性能、吸波性能進行了分析與表征。結(jié)果表明，在膜相滲透化學鍍過程中，得到的磁性金屬中，Ni以面心立方結(jié)構(gòu)形式存在，Co以六方緊密堆積和面心立方混和結(jié)構(gòu)共存。NiCo/ PTFE磁性復合膜單位質(zhì)量磁化率為0.16cm3·g-1，比飽和磁化強度Ms為83.38Am2/kg，剩磁Mr為29.31

5、Am2/kg，矯頑力Hc為111.47Oe。膜的熱穩(wěn)定性無明顯變化。采用外加電場的方法，還原反應(yīng)主要發(fā)生在孔中，得到的復合膜厚度最薄，孔徑分布曲線向孔徑減小的方向移動最多，膜孔中的金屬粒子也最多。膜孔NiCo粒子的粒徑分布范圍由沒有外加電場作用下的0.28~0.78μm變?yōu)橥饧与妶鲎饔孟碌?.25~0.31μm，金屬顆粒粒徑變得更小，粒徑分布更均勻。NiCo/PTFE磁性復合膜的衰減反射在-10dB以上，當在制備過程中引入電場作用之后，