聚吡咯-锶铁氧体的制备及电磁性能的研究

摘要

采用自蔓延燃烧法合成锶镧铁氧体Sr1-xLaxFe12O19（x=0，0.05，0.1，0.15，0.2）和锶镧钴铁氧体 Sr0.95La0.05Fe12-yCoyO19（y=0.1，0.2，0.3，0.4）；采用原位聚合法制备聚吡咯/锶镧铁氧体(PPy-Sr0.95La0.05Fe12O19)以及聚吡咯/锶镧钴铁氧体(PPy-Sr0.95La0.05Fe11.8Co0.2O19)复合材料。用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、振动样品磁强计（VSM）和矢量网络分析仪表征复合材料的物相、形貌及电磁性能。考察了镧离子对锶铁氧体的掺杂量和钴离子和铁离子的摩尔比对铁氧体性能的影响，以及铁氧体质量分数对复合材料性能的影响进行研究，结果表明：
　　(1)由XRD检测结果证实，已成功制出锶镧铁氧体Sr1-xLaxFe12O19和锶镧钴铁氧体 Sr0.95La0.05Fe12-yCoyO19、聚吡咯(PPy)及 PPy-Sr0.95La0.05Fe12O19和 PPy-Sr0.95La0.05Fe11.8Co0.2O19复合物，这与 FT-IR检测结果相一致；同时可以看出Sr1-xLaxFe12O19（x=0，0.05，0.1，0.15，0.2）和Sr0.95La0.05Fe12-yCoyO19（y=0.1，0.2，0.3，0.4）的粒径分别为74.7nm、61.1nm、63.8nm、62.4nm、63.5nm、68.0nm、65.6nm、70.4nm和65.3nm。
　　(2)从SEM图可知，Sr0.95La0.05Fe12O19铁氧体的形貌各异，大部分为球状，极少数针状或棒状，还有少量的不规则片状结构，相互之间粘连比较紧实；Sr0.95La0.05Fe11.8Co0.2O19铁氧体为类似球状的小颗粒，且团聚不是很明显。PPy、PPy-Sr0.95La0.05Fe12O19和PPy-Sr0.95La0.05Fe11.8Co0.2O19呈近似球形，颗粒之间相互粘结，大小比较相似，无明显缺陷。
　　(3) VSM结果表明，Sr0.95La0.05Fe12O19的饱和磁化强度Ms、剩余磁化强度Mr和矫顽力Hc分别为57.32emu/g、33.31emu/g和6018Oe，均大于SrFe12O19的值；当过渡元素钴离子引入时，其各项磁性参数均有所下降，Sr0.95La0.05Fe11.8Co0.2O19铁氧体的Ms、Mr和 Hc分别为53.40emu/g、31.24 emu/g和4733 Oe；PPy-Sr0.95La0.05Fe12O19的Ms、Mr和 Hc分别为8.01emu/g、4.59emu/g和6551Oe；PPy-Sr0.95La0.05Fe11.8Co0.2O19的Ms、Mr和 Hc分别为14.57emu/g、7.81emu/g和6068Oe。
　　(4)矢量网络分析仪测试结果表明：当x=0.1时，Sr1-xLaxFe12O19铁氧体的ε’值最大，镧离子掺杂量的变化对ε’’和R影响不大，x=0.05时R值在0.16dB到-0.43dB之间，在频率18GHz时为最小值-0.43dB；Sr0.95La0.05Fe12-yCoyO19中当y=0.4时，ε’最大，Co2+掺杂量的变化对ε

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第1章 绪论

1.1 电磁波概述

1.2 铁氧体概述

1.3 导电聚吡咯概述

1.4 导电聚合物-铁氧体复合材料的研究现状

1.5 论文选题的目的、意义及研究内容

第2章 实验原理、实验试剂及实验仪器

2.1 实验原理

2.2 实验试剂

2.3 实验仪器

第3章 镧掺杂锶铁氧体的制备及性能研究

3.1 实验部分

3.2 结果与讨论

3.3 本章小结

第4章 钴掺杂锶镧铁氧体的制备及性能研究

4.1 实验部分

4.2 结果与讨论

4.3 本章小结

第5章 聚吡咯/镧掺杂锶铁氧体的制备及其性能研究

5.1 实验部分

5.2 结果与讨论

5.3 本章小结

第6章 聚吡咯/锶镧钴铁氧体的制备及其性能研究

6.1 实验部分

6.2 结果与讨论

6.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果

致谢