Fe-SiO-,2-納米復(fù)合材料的制備、微結(jié)構(gòu)與磁性能.pdf

1、由非磁性的絕緣氧化物介質(zhì)和鑲嵌在其中的磁性納米顆粒組成的磁性納米復(fù)合材料引起了研究者的廣泛興趣。通過高能球磨法制備的Fe-SiO2納米復(fù)合材料，有望在電子設(shè)備、電路設(shè)計(jì)以及電磁波吸收領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用，是目前復(fù)合材料研究熱點(diǎn)之一。 本工作通過高能球磨法(HEBM)成功制備了Fex(SiO2)1-x系列納米復(fù)合粉末(X為體積百分比含量，0.2≤X≤0.9)，球料比為20:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為240 rpm，以無水乙醇為過程控制劑（PC

2、A)，球磨時間為10-80 h，整個球磨過程中采用惰性氣體氬氣(Ar)作為保護(hù)氣體。 對球磨時間為60h的Fe0.5(SiO2)0.5進(jìn)行XRD分析，結(jié)果顯示：與純鐵的XRD譜相比較，樣品有三個明顯的特征峰，分別對應(yīng)于Fe的(110)、(200)、(211)三個晶面。表明球磨后Fe晶粒仍然是bcc結(jié)構(gòu)，平均晶粒尺寸為12nm.。通過TEM觀察樣品形貌：粉末整體外形呈島狀結(jié)構(gòu)，F(xiàn)e晶粒鑲嵌在非晶SiO2介質(zhì)內(nèi)。采用HF溶液將非晶S

3、iO2腐蝕后發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e顆粒近以球形，顆粒尺寸分布范圍為5～15 nm。 本工作還研究了球磨時間、過程控制齊（PCA)和球磨轉(zhuǎn)速對粉末晶粒尺寸的影響。結(jié)果表明：在球磨初始階段，粉末的晶粒尺寸隨球磨時間急劇減小，而當(dāng)顆粒處于粉碎和焊合的可逆動態(tài)過程達(dá)到平衡時，粉末的晶粒尺寸趨于穩(wěn)定，隨著球磨時間的增加變化不大。另外，在其它工藝參數(shù)相同的情況下，提高轉(zhuǎn)速與添加過程控制劑（PCA)都有利于晶粒的細(xì)化。 通過VSM對樣品磁性能進(jìn)行