现代电子技术
Modern Electronics Technique
2015年5月1日第38卷第9期
May 2015Vol.38No.9
0引言
近几十年来，随着科技的高速发展，人们对材料的特性要求越来越苛刻，单一特性的材料难以满足需求。因此，制备具有多种特性的纳米复合材料已成为近几年的研究热点[1?2]。含有磁性特性的纳米复合材料，以其优异特性，在微波吸收[3]，电磁屏蔽[4]，磁记录[5]，医疗[6]等领域引起了广泛的关注。在大量制备纳米复合材料的过程中，应用最多的磁性材料是铁纳米粒子。铁纳米粒子由于其较大的饱和磁强度[7]
和更高的Snoek′s 限制[8]
，已被作为传统的微波吸收材料广泛地应用于吸波领域。
然而，由于较高的易氧化性，涡电流效应引起高频磁导率下降的缺陷，严重影响其实际应用。为解决上述问题，科研工作者采用对铁纳米粒子表面修饰的方法来抑制涡电流效应和增加铁纳米粒子的稳定性。Liu 等采用电弧放电法制备了ZnO@Fe 纳米胶囊[1]，并且发现制备的样品表现出良好的吸波性能。Ni 等使用催化剂可控的化学还原法制备了Fe@SiO 2[9]，通过在铁纳米粒子覆盖二氧化硅，使铁纳米粒子更加稳定，同时也改善了铁纳米粒子的吸波性能。Harun Bayrakdar 采用催化剂辅助的水热法制备了Co x Mn 1?x Fe 2O 4纳米复合物[10]，通过多种材料特性的结合使得吸波性能有了明显的提高。虽然上述方法实现了铁纳米粒子表面的修饰，同时也制备了一种新
型复合材料，但是繁琐的实验过程、苛刻的实验条件、特微波辅助制备Fe/Fe 3O 4/ZnO 纳米复合物
及其吸波性能
崔
琳，刘臻龙，郭世宇
（四川大学电子信息学院，四川成都
610065）
摘
要：以锈蚀废弃的纳米铁粉作为原材料，利用简单经济、没有惰性气体和催化剂使用的微波辅助法首次制备新型
Fe/Fe 3O 4/ZnO 纳米复合物。采用X 射线衍射仪（XRD ），扫描电镜（SEM ），透射电镜（TEM ）和振动样品磁强计（VSM ）等设备对制备样品的成分、形貌、结构、磁学特性进行测试表征。结果表明制备的纳米复合粒子呈现立方晶相，平均粒径约为55nm ，并且分布均匀，具备超顺磁性。当制备的Fe/Fe 3O 4/ZnO 纳米复合物吸收层厚度为2mm 时，在11.5GHz 达到了最佳的反射损耗-27.2dB ，并且在1.5~3.0mm 的吸收层范围内超过-10dB 有效反射损耗带宽是3GHz 。因此，新型Fe/Fe 3O 4/ZnO 纳米复合
物可以作为一种很好的吸波材料。
关键词：纳米复合物；磁性材料；Fe/Fe 3O 4/ZnO ；微波方法
中图分类号：TN205?34
文献标识码：A
文章编号：1004?373X （2015）09?0143?04
Fe/Fe 3O 4/ZnO nanocomposite prepared with microwave assistance
and its microwave absorption properties
CUI Lin ，LIU Zhen?long ，GUO Shi?yu
（College of Electronics and Information Engineering ，Sichuan University ，Chengdu 610065，China ）
Abstract ：Fe/Fe 3O 4/ZnO nanocomposites are firstly prepared by the method of microwave?assisted ，which is economic and
without inert gas and catalyst ，with waste rusty iron nanoparticles as the materials.The component ，morphology ，structure ，mag?netic property of the prepared samplies are tested by X?ray diffractometer （XRD ），scanning electron microscopy （SEM ），trans?mission electron microscopy （TEM ）and vibrating sample magnetometer （VSM ）.Experiment results indicate that the prepared
nanoparticles with the character of cube?like crystalline phase ，the average diameter size are 55nm ，and superparamagnetism.When the absorption thickness is 2mm of the prepared Fe/Fe 3O 4/ZnO nanocomposites ，the optimal reflection loss of -27.2dB at 11.5GHz is achieved ，when the reflection loss exceeds -10dB the effective absorption bandwidth is 3GHz in the thickness range 1.5~3.0mm.So the Fe/Fe 3O 4/ZnO nanocomposites are good microwave absorbing materials.
Keywords ：nanocomposite ；magnetic material ；Fe/Fe 3O 4/ZnO ；microwave method
收稿日期：2014?12?22
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