磁性金属/电介质复合超微颗粒制备及磁性、电磁性能研究

来源 :钢铁研究总院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyhyes
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属磁性颗粒具有高饱和磁化强度。核壳型金属/电介质复合颗粒的电介质壳层可以有效地阻止金属颗粒间涡电流的出现,使磁性颗粒在高频交变磁场中得以充分磁化。并且,通过颗粒尺寸控制,可以实现金属磁性颗粒与电介质复合材料电、磁参数调节,以适应具体要求的交变磁化应用场合。研究复合颗粒的磁性能与交变磁化特性及微结构对它们的影响,对核壳型复合颗粒在高频交变磁化场合的应用研究具有重要意义。本文首先制备不同尺寸量级的磁性金属/电介质球体或近球体复合超微颗粒,然后对其常温下饱和磁化强度、矫顽力及高频交变磁化/电磁特性进行测量研究,并通过微结构观察研究了微结构特征(颗粒尺寸、核壳结构)对复合颗粒的基本磁性能及高频交变磁化特性的影响。主要研究内容及结果如下:   ⑴用机械球磨法制备5μm Fe/SiO2复合颗粒,经微结构观察与性能测试,观察到复合颗粒显铁磁性,其中磁性相铁颗粒的饱和磁化强度与块体数值相近;共混球磨时间的增加有利于提高复合粉体在10MHz-1.8GHz和2-18GHz频段间的复磁导率实虚部与复介电常数实虚部。   ⑵用新颖的复合颗粒制备方法,即溶剂热方法制备出亚微量级球形Ni颗粒,并与高锰酸钾酸化溶液处理相结合制备出核壳型Ni/MnO2,其中MnO2壳层厚度不超过10nm。基本磁性能测量表明Ni/MnO2具有小的剩余磁化强度与大于软磁范畴的矫顽力。磁、电损耗角余切值表明,亚微米Ni/MnO2在2-5GHz,8-11GHz频段和13GHz附近具有较理想的波阻抗匹配。   ⑶制备5μm核壳型Fe/有机物、Fe/MnO2球体或近球体复合颗粒,并以它们及5μmFe/Fe3O4和50nm Fe/Fe3O4为对象,对不同尺寸、不同壳层的铁复合颗粒进行了基本磁性能与电磁性能研究。观察到5μm Fe/有机物、Fe/MnO2、 Fe/Fe3O4的饱和磁化强度与铁块体数值接近,三者的磁导率虚部分别在63MHz、18MHz、27MHz频率处出现极大值;观察到50nm Fe/Fe3O4常温下显示较硬的铁磁特性,矫顽力达到591Oe。50nm Fe/Fe3O4复合颗粒在4-5GHz和12-13GHz频段内具有较理想的波阻抗匹配。   ⑷在实验结果与相关实验、理论文献研究的基础上,讨论了核心尺寸和界面作用对复合超微颗粒的饱和磁化强度Ms、矫顽力Hc的影响。观察到复合颗粒的Ms随核心磁性颗粒尺寸的减小而下降,并对该现象出现的原因进行了讨论;在以单畴临界尺寸附近为界的两个尺寸区间,颗粒尺寸对复合颗粒矫顽力的影响特征不同:当尺寸大于单畴临界尺寸或在其附近,磁性复合超微颗粒的矫顽力随颗粒尺寸的减小而增大;而当尺寸小于单畴临界尺寸时,常温下颗粒的矫顽力随尺寸的增大而增大。   ⑸通过对实验结果的讨论和对已有文献的研究,阐述了核壳型复合磁性超微颗粒的高频复磁导率求解过程,分析了复合颗粒交变磁化的特征与常见现象,讨论了核壳结构与磁性颗粒尺寸对交变磁化特征的影响。分析确定了:5μm Fe/电介质高频磁化过程中,在10-100MHz频段和1-2GHz频段分别发生了畴壁共振与自然共振现象,50nm Fe/Fe3O4在8GHz附近发生了自然共振现象;观察到复合颗粒的自然共振现象随着颗粒尺寸的减小向高频方向移动。
其他文献
本文采用直流电弧等离子体法以五氧化二钒和金属的微米粉为原料,成功制备出了VOx(氧化钒)/Fe、VOx/Ni、VOx/Cu和VOx/Mg纳米复合粒子。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM
英语是一门有着较强实践性的语言学科,即运用所学语言知识和他人无障碍沟通交流,实现综合发展.情景教学法又叫情境教学法,主要是教师把握课堂教学内容,充分利用现代化教学方
期刊
目的:探讨情景模拟法在急诊护士核心能力培训中的作用与效果.方法:对我院急诊科18名护士采用情景模拟法开展护士核心能力培养,对本组护士核心能力提升情况进行分析.结果:培训
在第二代高温超导研究领域,获得高性能的韧性金属基带是制备高载流能力涂层导体线带材的关键。目前传统Ni-5at.%W(Ni5W)合金材料由于具有较高的铁磁性和较低的机械强度仍然不能
本实验主要研究了有机物和硝酸盐的存在对硫自养-电化学氢自养组合工艺还原高氯酸盐性能的影响,并探讨了水力停留时间(HRT)对该工艺可能产生的影响。该工艺以CO2为碳源、以S0
莱州湾位于中国渤海南部,是渤海重要的渔场、产卵场和索饵场。小清河是流入莱州湾最主要的河流之一,其河口位于莱州湾西南部,是中国重度污染的中小河口的典型代表,是莱州湾的主要
土壤在干湿交替的过程中会发生胀缩现象。用离心机法测定土壤水分特征曲线时,在外力(水力学的)和内力(机械的)的共同作用下,土壤容重明显增大,使土体发生压实效应。这种由测
“项后三穴”为大椎、哑门、风府三穴,其具有解表散寒、疏风散热之功,三穴配伍可用以治疗风寒表证、风热表证、风湿骨痛等外感风证,及湿疹、痤疮、瘾疹等皮肤疾患;在治内风方
目的:探讨五苓散加味治疗肝硬化腹水的用药规律.方法:检索1989年1月至2018年5月中国知网(CNKI)、万方数据(WANFANG DATA)以及维普中文科技期刊数据库(VIP)收录的涉及五苓散及