单分散Co-Ni-Cu体系非晶态合金磁性纳米粒子的合成及性能研究

论文摘要

本文通过正相微乳液法制备出不同成分配比的Co-Ni-Cu体系非晶态合金磁性纳米粒子,并对反应机理进行了分析和讨论。采用油酸及油酸钠作为表面活性剂,配制出稳定性好、油滴分布均匀的正相微乳液,成功地制备出Co-Ni-Cu体系的非晶态合金磁性纳米粒子。所得产物为单分散性优异的球形合金纳米颗粒,粒径在4～7nm之间,粒径小且粒径分布较窄。XRD及选区电子衍射结果表明Co-Ni-Cu体系合金纳米粒子处于非晶态,经回火热处理后,非晶态合金纳米粒子转化为具有FCC结构的晶态合金,并伴有热量的放出,这与DSC曲线上样品S2在630.5K和649.8K出现的放热峰、S5在647.1K出现的放热峰、S6在652.8K和697.5K出现的放热峰、S7在641.6K和709.5K出现的放热峰结果相一致。VSM磁性测试结果表明制备的非晶态合金纳米粒子的矫顽力小,经回火热处理后,随着晶型的转化,部分样品的矫顽力和饱和磁化强度均有显著的增大,表现出优良的软磁性能。另外,我们还采用表面活性剂油酸和Tween-80复配的正相微乳液来合成非晶态合金纳米粒子。由于两种表面活性剂的协同作用,增强了微乳液油水界面膜的强度,使得微乳液的性能更稳定,同时在对纳米粒子的表面改性方面具有更好的包覆作用,从而制备出了粒径均一,分散性能更好的Co-Ni-Cu体系非晶态合金纳米粒子。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 磁性材料的发展与现状
• 1.2.1 磁性材料概述
• 1.2.2 软磁材料的发展及应用
• 1.3 磁性纳米材料
• 1.3.1 纳米材料概述
• 1.3.2 纳米微粒的结构特性和基本性质
• 1.3.3 磁性纳米微粒的性质与特点
• 1.3.4 磁性纳米材料的应用及制备技术
• 1.4 非晶态合金的研究现状
• 1.4.1 原子结构特点
• 1.4.2 非晶态合金的性能及应用
• 1.4.3 磁性非晶态合金的制备方法
• 1.5 微乳液软模板法制备合金纳米粒子
• 1.5.1 微乳液简介
• 1.5.2 微乳液在纳米粒子制备中的应用
• 1.6 课题的研究目标及合成路线
• 第2章 单分散Co-Ni-Cu体系非晶态合金磁性纳米粒子的合成与表征
• 2.1 引言
• 2.1.1 表面活性剂的选择
• 2.1.2 纳米微粒的表面修饰
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验所需试剂和仪器设备
• 2.2.2 实验方法及内容
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 反应机理分析
• 2.3.2 Co-Ni-Cu合金纳米粒子成分分析
• 2.3.3 结构和形貌的分析与讨论
• 2.3.4 磁性分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 表面活性剂复配合成单分散Co-Ni-Cu体系非晶态合金纳米粒子与表征
• 3.1 引言
• 3.1.1 表面活性剂简介
• 3.1.2 表面活性剂分类
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂和仪器
• 3.2.2 实验方法及内容
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 微乳液最佳组成成分的选取
• 3.3.2 结构和形貌分析与讨论
• 3.4 本章小结
• 第4章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果