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《鐵鈷合金、碳納米復(fù)合纖維的制備》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、鐵鈷合金/碳復(fù)合納米纖維的合成與表征SynthesisandCharacterizationofFe-CoAlloy/CarbonCompositeNanofibersI摘要本文以聚丙烯腈(PAN)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙酰丙酮鐵和乙酰丙酮鈷(II)的混合溶液為前驅(qū)體溶液,采用靜電紡絲技術(shù)制備磁性復(fù)合納米纖維,初紡纖維進行預(yù)氧化和炭化之后即可得到鐵鈷合金/碳復(fù)合納米纖維。纖維在不同的溫度下進行焙燒,采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線(XRD)衍射儀對復(fù)合納米纖維進行表征。對影響纖維的工藝條件進行了系統(tǒng)的研究,研究
2、后發(fā)現(xiàn),隨著焙燒溫度的升高,纖維表面從光滑轉(zhuǎn)向越來越粗糙,晶粒尺寸變大。纖維在較低溫度下表現(xiàn)出尖晶石結(jié)構(gòu)的主要特征,為鈷鐵氧體,隨著溫度的升高,石墨化開始出現(xiàn),鈷鐵氧體逐漸被還原。關(guān)鍵詞:靜電紡絲;納米纖維;形貌;相轉(zhuǎn)化VIIAbstractInthispaper,themagneticcompositenanofiberswerepreparedbytheprocessesofstabilizationandcarbonationafterelectrospinningamixturesolutionofferricacet
3、ylacetonate,cobalt(II)acetylacetoneandpolyacrylonitrileinN,N-dimethylforma-mide.Thenanofiberswereroastedindifferenttemperature.Thesurfacemorphologyandstructureofcompositeswereexaminedbyscanningelectronmicroscope(SEM)andX-raydiffraction(XRD).Theimpactofprocessconditi
4、onsforasystematicstudyandfoundthatthenanofibers’surfaceisrougherandthesizeofgrainislagerwhenthetemperatureishigher.Thenanofibersthoseatlowertemperaturesshowsthemainfeaturesofthespinelstructurewhichiscobaltferrite.Withincreasingtemperature,graphitebeginstoappearandco
5、baltferriteisgraduallybeingrestored.Keywords:Nanofibers;Electrospinning;morphology;magneticpropertiesVII第一章緒論1.1復(fù)合材料1.1.1復(fù)合材料的定義復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料,通過物理或化學(xué)的方法組成的具有新性能的材料[1]。復(fù)合材料的性能并不是各種材料性能的簡單相加,而是各種材料在性能上取長補短,產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),得到單一材料無法比擬的優(yōu)越的綜合性能。1.1.2復(fù)合材料的特點復(fù)合材料具有高比強度、高比模量、
6、低密度、低熱導(dǎo)率、抗疲勞性、減震性、耐化學(xué)腐蝕性以及良好的介電性能、成形工藝性和化學(xué)穩(wěn)定性等特點。除上述之外,還可根據(jù)具體的使用條件對復(fù)合材料進行設(shè)計和制造,從而滿足各種不同的需求。1.1.3復(fù)合材料的分類復(fù)合材料有如下幾種分類:(1)按基體材料的不同:①金屬基復(fù)合材料;②非金屬基復(fù)合材料,其中包括:樹脂基復(fù)合材料、碳基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料等。(2)按增強劑的不同:①顆粒復(fù)合材料;②層狀復(fù)合材料;③纖維增強復(fù)合材料,該材料可分成四種:玻璃纖維增強復(fù)合材料、碳纖維增強復(fù)合材料、硼纖維、晶須。(3)按功能的不同:①導(dǎo)電復(fù)合材料
7、;②導(dǎo)磁復(fù)合材料;③阻尼復(fù)合才來哦;⑤屏蔽復(fù)合材料等。(4)按物理形態(tài)的不同:①粉體復(fù)合材料;②纖維復(fù)合材料;③薄膜復(fù)合材料;③塊狀復(fù)合材料。(5)按性能的不同:①結(jié)構(gòu)復(fù)合材料;②功能復(fù)合材料。目前,相對于大量的關(guān)于粉體、薄膜和塊狀復(fù)合材料的研究和報道來說,關(guān)于纖維復(fù)合材料的研究和報道比較少,本文就是對納米復(fù)合纖維進行研究討論。1.2納米材料1.2.1納米材料的定義納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(1-100nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料,這大約相當(dāng)于10~100個原子緊密排列在一起的尺度。191.2.
8、2納米材料的分類近年來,由于納米材料的獨特性能以及廣闊的發(fā)展前景,關(guān)于納米材料的研究取得了較快發(fā)展。納米材料是一個比較籠統(tǒng)的概念,為了更清楚地認識納米材料的特性,根據(jù)納米尺度的粒子在終端納米制品中存在的不同形式,將納米材料分成三類,即納米粒子、納米塊體材料和納米組裝體系[2]