钴铜锌铁氧体-聚吡咯微波吸收材料的制备及吸波机理分析

摘要

钴铜锌铁氧体Co0.8-xCuxZn0.2Fe2O4(x=0，0.1，0.2，0.3，0.4)和钴铜锌铈铁氧体Co0.7Cu0.1Zn0.2CexFe2-xO4（x=0.05，0.1，0.15，0.2）采用自蔓延燃烧法被合成；聚吡咯/钴铜锌铁氧体(PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4)以及聚吡咯/钴铜锌铈铁氧体(PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Ce0.05Fe1.95O4)复合物采用原位聚合法被合成。XRD、SEM、FT-IR、VSM和矢量网络分析仪被用来表征复合材料的物相、形貌及电磁性能，对钴离子与铜离子的摩尔比和铈离子掺杂量对铁氧体性能的影响，以及铁氧体掺杂量对复合材料性能的影响，结果表明：
　　(1)由 XRD证实已成功合成了钴铜锌铁氧体Co0.8-xCuxZn0.2Fe2O4和钴铜锌铈铁氧体Co0.7Cu0.1Zn0.2CexFe2-xO4、聚吡咯(PPy)及PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4和PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Ce0.05Fe1.95O4复合物，这和FT-IR结果相同；同时可以看出Co0.8-xCuxZn0.2Fe2O4(x=0，0.1，0.2，0.3，0.4)和Co0.7Cu0.1Zn0.2CexFe2-xO4（x=0.05，0.1，0.15，0.2）为立方尖晶石结构，其粒径分别为47.8nm、62.1nm、58.8nm、59.3nm、58.0nm、50.0nm、51.9nm、47.6nm和42.5nm。晶格常数依次为0.839、0.833、0.833、0.836、0.836、0.833、0.936、0.837和0.838。
　　(2) SEM图显示，Co0.8Zn0.2Fe2O4铁氧体的形貌各异，有球形、条形或棒状，还有一部分呈不规则片状，相互之间粘连比较紧密；Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4铁氧体为接近球形的小颗粒，并且粒子之间有一定的团聚现象，但团聚不是很紧密。PPy、PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4和PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Ce0.05Fe1.95O4呈近球形，有一定的团聚现象，大小比较一致，结构比较规整。
　　(3) VSM结果表明，Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4的Ms、Mr和Hc分别为83.6emu/g、33.35emu/g和454.54Oe，均大于Co0.8Zn0.2Fe2O4的值；随着铈离子的引入，其各项磁性参数均有所下降，Co0.7Cu0.1Zn0.2Ce0.05Fe1.95O4铁氧体的饱和磁化强度Ms=66.0emu/g、剩余磁化强度Mr=23.6emu/g和矫顽力Hc=341.56Oe；PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4的Ms、Mr和Hc分别为1.29emu/g、0.429emu/g和489.177Oe；PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Ce0.05Fe1.95O4的Ms、Mr和Hc分别为5.75emu/g、2.00emu/g和437.97Oe。
　　(4)矢量网络分析仪测试结果表明：当x=0.2时，Co0.8-xCuxZn0.2Fe2O4铁氧体的ε'值最大，钴离子与铜离子的摩尔比的变化对ε

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2铁氧体型吸收剂

1.3 导电聚吡咯概述

1.4吸波材料的展望

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 纳米钴铜锌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 铈掺杂钴铜锌铁氧体的制备研究

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/钴铜锌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/钴铜锌铈铁氧体复合材料的制备及表征

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