DOI:10.1016/j.ceramint.2020.08.018
在相同的工艺条件下,通过静电纺丝和煅烧制备了两种Fe/C纳米纤维。通过使用不同的纺丝溶剂来调节Fe纳米粒子的尺寸。一种由水和无水乙醇的混合物作为溶剂(称为CNFwater)制备而成,另一种是由N,N-二甲基甲酰胺和无水乙醇(称为CNFDMF)合成的。由于水对铁盐的溶解度更高,并且水的表面张力较大,因此CNFwater获得了更大尺寸的Fe纳米粒子和平均直径。另外,在煅烧期间形成的包裹在Fe纳米颗粒上的石墨层在CNFwater中比CNFDMF薄。这些因素赋予了CNFwater更好的微波吸收性能。XRD、SEM、HRTEM、拉曼、静磁和电磁性能分析结果揭示了溶剂对Fe/C纳米纤维的形成、微观结构和性能的影响机理。
图1.Fe/C纳米纤维的合成过程。
图2.Fwater(a,b),FDMF(c,d),CNFwater(e,f)和CNFDMF(g,h)的SEM图像。插图是纤维直径分布的直方图。
图3.CNFwater和CNFDMF的XRD图谱。
图4.CNFwater(a,b)和CNFDMF(c,d)的HRTEM图像。
图5.CNFwater和CNFDMF样品的拉曼光谱。
图6.CNSwater的XPS全扫描(a),Fe 2p(b),C 1s(c)以及CNFDMF的XPS全扫描(d),Fe 2p(e),C 1s(f)。
图7.室温下CNFwater和CNFDMF的磁滞回线。
图8.CNFwater(a)和CNFDMF(b)的反射损耗与频率的关系。
图9.衰减常数(a);CNFwater(b)和CNFDMF(c)的阻抗匹配。
图10.CNFwater和CNFDMF复介电常数的实部(a)和虚部(b),复磁导率的实部(c)和虚部(d)。
图11.CNFwater和CNFDMF的tanδε和tanδμ(a)以及C0值(b)的频率依赖性。
图12.两种Fe/C纳米纤维及其复合物的形成示意图。