DOI: 10.3390/polym13234247
本研究采用静电纺丝和煅烧工艺制备了平均直径为133.56±12.73nm的Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米纤维。热重差热分析和X射线衍射结果表明,煅烧温度为650℃。使用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射和能量色散X射线光谱仪观察纳米纤维的微观结构、晶体结构和化学成分。采用矢量网络分析仪和7.00mm同轴波导分析了市售颗粒样品以及10wt%和20wt%纳米纤维样品的电磁特性。无论纳米纤维含量如何,Ni0.5Zn0.5Fe2O4主要受磁损耗机制的影响。基于传输线理论的回波损耗计算证实,随着纳米纤维含量的增加,电磁波回波损耗在2.75GHz下提高到-59.66dB。Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米纤维混合组分的吸收剂具有较好的微波吸收性能,它能够提高各类型商用电磁波吸收器,例如油漆和面板的性能。
图1.静电纺丝和煅烧制备工艺示意图。
图2.初纺NZF纳米纤维的TGA曲线。
图3.市售NZF纳米颗粒以及在450℃、550℃、650℃和750℃下煅烧的电纺NZF纳米纤维的X射线衍射图。
图4.静电纺丝制备的煅烧NZF纳米纤维的FE-SEM图像:(a)纳米纤维的低倍放大,(b)纳米纤维的高倍放大,(c)市售纳米粒子的低倍放大和(d)市售纳米粒子的高倍放大。
图5.NZN复合材料样品的电磁特性:(a)实部和虚部介电常数,(b)实部和虚部磁导率,(c)电损耗角正切和(d)磁损耗角正切。
图6.NZF反射损失的频率和厚度依赖性:(a,b)样品A的反射损耗图、3D地图和轮廓,(c,d)样品B的反射损耗图、3D地图和轮廓,(e,f)样本C的反射损耗图、3D地图和轮廓。