化学学报 ›› 2010, Vol. 68 ›› Issue (16): 1609-1615. 上一篇 下一篇
研究论文
向军1,2,沈湘黔*,2,褚艳秋1,周广振1,郭银涛1
Xiang Jun1,2 Shen Xiangqian*,2 Chu Yanqiu1 Zhou Guangzhen1 Guo Yintao1
采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术成功制备了直径在100 nm左右的Ni0.3Cu0.2Zn0.5Fe2O4铁氧体纳米纤维. 并使用热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外变换光谱(FT-IR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对电纺的复合纳米纤维及其焙烧产物进行了表征. 实验结果表明, 复合纳米纤维在450 ℃焙烧时, 立方尖晶石结构就已基本形成. 随着焙烧温度的升高, 纳米纤维中Ni0.3Cu0.2Zn0.5Fe2O4晶粒的尺寸逐渐增大, 纤维表面也越发粗糙, 其形貌逐渐向项链状结构转变. 与此同时, 目标纳米纤维的比饱和磁化强度(Ms)单调增大, 而矫顽力(Hc)则呈现先增大后减小的趋势, 在650 ℃达到最大值, 这暗示以纳米纤维形式存在的Ni0.3Cu0.2Zn0.5Fe2O4的单畴临界尺寸可能在53 nm左右. 此外, 发现在单畴临界尺寸以下, Ni0.3Cu0.2Zn0.5Fe2O4纳米纤维的矫顽力与其平均晶粒尺寸(D)的0.71次方成正比, 即Hc∝D0.71, 较好地符合随机各向异性模型所预测的结果Hc∝D2/3.