碳包覆四氧化三铁、马氏体、铁纳米颗粒的高能球磨合成、结构及磁性能研究

发布时间：2025-02-01 21:03

　　纳米磁性材料相较于块体材料往往表现出更为特殊物理化学性质。四氧化三铁、马氏体、铁是重要的磁性材料。但由于纳米材料的特性,当尺寸较小时,表面活性较强,受内在的磁性作用,易发生团聚形成团簇,引起材料的尺寸、形貌发生变化,从而失去纳米磁性材料的相关性质,影响材料在磁学、电学、光学领域的性能表现。碳包覆磁性纳米颗粒一种核壳结构的复合材料,由于表面存在均匀的碳基质包覆减少了磁性颗粒之间的团聚,从而展现出良好的性能。复合结构的纳米磁性颗粒,不仅同时具有各个组分材料的优异特性,还能有效的发挥不同的复合材料之间的协同性能。碳包覆磁性纳米颗粒不仅在磁性记录介质、靶向给药、磁流体、催化领域具有重大的应用价值,而且在能源领域、生物传感器等方面同样有着巨大潜力。因此寻找一种高效便捷的方法用以制备碳包覆纳米颗粒,不仅能有效地保护颗粒的物理化学性能,并且能有效的控制纳米磁性材料的晶体结构、形貌、尺寸,具有十分重要的意义。目前已经有多种合成方法成功制备了碳包覆磁性纳米颗粒,如水热法、热解法、化学气相沉积、电弧放电法、轰爆法等。这些方法虽然在现阶段已经得到了广泛的研究,但是仍存在些许不足,例如制备设备较昂贵、操作复杂有...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米材料
        1.2.1 纳米材料概述
        1.2.2 纳米材料的特性
    1.3 纳米磁性材料
        1.3.1 纳米磁性材料概述
        1.3.2 磁性材料的分类
    1.4 碳包覆磁性纳米颗粒
        1.4.1 纳米复合材料
        1.4.2 碳包覆磁性纳米复合材料
    1.5 碳包覆磁性纳米材料的制备方法
        1.5.1 水热法
        1.5.2 热解法
        1.5.3 化学气相沉积
        1.5.4 电弧放电法
        1.5.5 爆轰法
    1.6 碳包覆磁性纳米颗粒的性能及应用
        1.6.1 碳包覆磁性纳米颗粒的性能特点
        1.6.2 碳包覆磁性纳米颗粒的应用领域
            1.6.2.1 磁学领域应用
            1.6.2.2 微波吸收领域应用
            1.6.2.3 电子器件领域应用
            1.6.2.4 催化领域应用
            1.6.2.5 新能源领域应用
            1.6.2.6 医学领域
    1.7 本论文选题背景和研究内容
第二章 高能球磨法与表征技术简介
    2.1 高能球磨法技术简介
        2.1.1 高能球磨法的作用机理
        2.1.2 高能球磨法的影响因素
        2.1.3 高能球磨法的特点
    2.2 表征与测试方法
        2.2.1 X射线衍射(XRD)
        2.2.2 透射电子显微镜(TEM/HRTEM)
        2.2.3 拉曼光谱测试(Raman spectra)
        2.2.4 热失重分析仪
        2.2.5 振动样品磁强计测试(PPMS)
第三章 碳包覆磁性纳米颗粒的制备、表征及磁性研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验设备
        3.2.3 实验步骤
    3.3 制备样品的表征与分析
        3.3.1 碳包覆磁性纳米颗粒的X射线衍射(XRD)分析
        3.3.2 碳包覆磁性纳米颗粒的透射电子显微镜(TEM/HRTEM)
        3.3.3 碳包覆磁性纳米颗粒的拉曼光谱测试(Raman spectra)
        3.3.4 碳包覆磁性纳米颗粒的热失重分析(TGA)
        3.3.5 高能球磨法下不同种类的碳包覆磁性纳米颗粒的形成机理
        3.3.6 碳包覆磁性纳米颗粒的磁性测试(PPMS)
    3.4 本章小结
第四章 碳包覆马氏体纳米颗粒的合成、结构、碳含量及磁性研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器和表征设备
        4.2.3 实验步骤
    4.3 分析与讨论
        4.3.1 碳包覆马氏体纳米颗粒的X-ray同步辐射测试
        4.3.2 碳包覆马氏体纳米颗粒的透射电子显微镜(TEM/HRTEM)
        4.3.3 碳包覆马氏体纳米颗粒的拉曼光谱测试(Raman spectra)
        4.3.4 碳包覆马氏体纳米颗粒的热失重分析(TGA)
        4.3.5 高能球磨法下不同固溶碳含量的碳包覆马氏体的形成机理
        4.3.6 碳包覆马氏体纳米颗粒的磁性测试(PPMS)
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间学术研究成果
致谢



本文编号：4029636