翟青霞， 黃 英

(西北工業(yè)大學理學院應用化學系，西安 710129）

鑭摻雜鍶鐵氧體/聚苯胺納米復合材料的制備及電磁性能

翟青霞， 黃 英

(西北工業(yè)大學理學院應用化學系，西安 710129）

為了比較不同形態(tài)的鑭摻雜納米鍶鐵氧體復合材料電磁性能的優(yōu)劣，分別以溶膠-凝膠法制備了稀土鑭摻雜納米鍶鐵氧體(SrLa0.4Fe11.6O19）顆粒、原位復合技術制備了鑭摻雜鍶鐵氧體/聚苯胺(SrLa0.4Fe11.6O19/PANI）納米復合顆粒，靜電自組裝法制備了鑭摻雜鍶鐵氧體/聚苯乙烯磺酸鈉(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS）20、鑭摻雜鍶鐵氧體/聚苯乙烯磺酸鈉/聚苯胺(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8納米復合多層膜。用 XRD，F(xiàn)TIR，F(xiàn)ETEM，XPS，矢量網(wǎng)絡分析，VSM研究了鑭摻雜鍶鐵氧體/聚苯胺納米復合材料結(jié)構(gòu)和性能。結(jié)果表明:在9.21GHz附近，材料的損耗角正切大小排序為:(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8復合多層膜 ＞ SrLa0.4Fe11.6O19/PANI 復合顆粒 ＞ SrLa0.4Fe11.6O19顆粒;(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8復合多層薄膜比顆粒材料具有更高的飽和磁化強度Ms和矯頑力Hc。(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8納米復合多層膜具有優(yōu)良的電磁性能。

鑭摻雜鍶鐵氧體;聚苯胺;靜電自組裝;電磁參數(shù)

鐵氧體材料是目前廣泛研究與應用的一類吸波材料，其吸波機理以磁損耗為主。稀土元素具有特殊的電磁結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，通過稀土元素摻雜能夠調(diào)節(jié)鐵氧體的電磁參數(shù)，尤其是對磁晶各向異性的調(diào)節(jié)，可改善鐵氧體的吸波性能［1，2］。磁鉛石型鍶鐵氧體(SrFe12O19，SrM）具有高矯頑力，高比飽和磁化強度，良好的機械硬度和化學穩(wěn)定性，廣泛地用于制備垂直磁記錄材料、磁性和磁光器件、微波器件以及電磁屏蔽材料。但由于鐵氧體材料密度較大，因此限制了其應用領域。導電聚苯胺(PANI）具有質(zhì)輕、原料易得、合成工藝簡單、環(huán)境穩(wěn)定性好、物理化學性能優(yōu)良以及獨特的摻雜現(xiàn)象等特性而成為發(fā)展最快的導電聚合物之一，在光電子器件、傳感器、電磁屏蔽、金屬防腐和隱身技術、電容器等領域有著廣闊的應用前景［3～6］。PANI對電磁波的吸收主要是通過電損耗來達到，難以取得滿意的效果;鐵氧體的磁損耗包括疇壁位移與自然共振吸收，如將鐵氧體材料與聚苯胺進行優(yōu)化設計以形成納米復合結(jié)構(gòu)，復合體系將表現(xiàn)出介電損耗和磁損耗的協(xié)同作用效果，可能獲得具有良好吸波性能的輕質(zhì)材料。

目前，關于鐵氧體/聚苯胺復合物的研究主要有核殼結(jié)構(gòu)的 PANI-LiNi鐵氧體［7］與 PANI-MnZn鐵氧體［8］、PANI-LiNi0.5Sm0.08Fe1.92O4納米復合材料［9］以及 PANI/Co1－xMgxFe2O4納米顆粒［10］等，較少有人關注鍶鐵氧體與聚苯胺復合顆粒及鍶鐵氧體/聚合物復合多層膜的性能。本工作制備了La/Sr=0.4的鑭摻雜鍶鐵氧體顆粒及其與聚苯胺的復合顆粒，鑭摻雜鍶鐵氧體/聚苯乙烯磺酸鈉(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS）20、鑭摻雜鍶鐵氧體/聚苯乙烯磺酸鈉/聚苯胺(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8復合納米薄膜，對其組成、形貌、電磁參數(shù)進行了研究。

1 實驗部分

1.1 鑭摻雜納米鍶鐵氧體(SrLa0.4Fe12O19）顆粒的制備

采用溶膠-凝膠法制備鍶鐵氧體粉，按照(摩爾比）Fe/Sr=9，檸檬酸∶金屬離子 =2.5∶1，La/Sr=0.4，乙二醇∶檸檬酸 =2∶1，用乙二胺調(diào)節(jié) pH=7，將溶膠在 120℃干燥24h，控溫爐中 400℃預燒 5h，900℃下焙燒4h，得到稀土鑭摻雜納米鍶鐵氧體(SrLa0.4Fe11.6O19）顆粒。

1.2 聚苯胺/鍶鐵氧體納米復合顆粒(SrLa0.4Fe11.6 O19/PANI）的制備

將制成的 SrLa0.4Fe11.6O19顆粒與一定量的苯胺(AN）單體加入盛有35mL鹽酸溶液(1mol·L－1）的三頸燒瓶中，超聲分散 30min。將過硫酸銨(NH4）2S2O8(APS）(與苯胺單體摩爾比為1∶l）溶解在15mL鹽酸溶液中，用滴液漏斗緩慢滴加到上述混合溶液中，在攪拌下反應12h。反應結(jié)束后，過濾，分別用1mol·L－1鹽酸溶液和去離子水洗滌產(chǎn)物至濾液為無色，60℃真空干燥24h，得到 PANI/SrLa0.2Fe12O19納米復合顆粒。

1.3 復合多層膜的自組裝

將玻璃基片用鹽酸浸泡并以丙酮去除有機雜質(zhì)，去離子水淋洗基片，以氨水進行12h的加熱活化，去離子水淋洗后真空干燥，處理后的基片帶負電。

將基片在 SrLa0.4Fe11.6O19溶膠中浸泡 5min，用去離子水淋洗，真空干燥，浸入配好的聚苯乙烯磺酸鈉(PSS）水溶液(pH=1），5min后取出，用去離子水淋洗，真空干燥;再將此基片浸入到0.01 mol·L－1苯胺單體活性溶液中(pH=1）(nAPS/nAN=1∶1）30min后取出，用去離子水淋洗，真空干燥，重復此“浸泡-清洗”過程8 次，即得 SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI復合多層膜，記為(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8。

用同樣的方法可制備 (SrLa0.4Fe11.6O19/PSS）20復合多層膜。

1.4 樣品的表征

采用D/Max-3c全自動X-射線衍射儀分析樣品的晶體結(jié)構(gòu);采用Tecnai F30 G2場發(fā)射透射電鏡觀察樣品的形貌;用Perkin-ElmerPHI5400型X射線電子能譜(XPS）分析(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS）20多層膜中鐵元素的價態(tài);用HP8510B矢量網(wǎng)絡分析儀測試復合多層膜的電磁參數(shù);用Lake Shore 7307振動樣品磁強計(VSM）在室溫下測試樣品的磁性能。

2 結(jié)果與討論

2.1 XRD 分析

聚苯胺、鑭摻雜鍶鐵氧體(SrLa0.4Fe11.6O19）顆粒、聚苯胺與鑭摻雜鍶鐵氧體(PANI/SrLa0.4Fe11.6O19）復合顆粒的XRD分析結(jié)果如圖1所示。

圖1 各樣品的XRD圖譜Fig.1 XRD patterns of all sample

圖1中PANI顆粒曲線有兩個較寬的衍射峰，說明PANI有一定的結(jié)晶度，但大部分為非晶。與標準X射線衍射卡對比發(fā)現(xiàn)，圖1中 SrLa0.4Fe11.6O19顆粒曲線除與 SrLa0.4Fe11.4O19(pdf:33-1340）特征衍射峰吻合外，還在 2θ=24.5°，33.4°，49.7°出現(xiàn)α-Fe2O3衍射峰(pdf:25-1402）。α-Fe2O3可能是由于溫度升高使γ-Fe2O3產(chǎn)生相變所致，說明所得產(chǎn)物為六角晶系磁鉛石結(jié)構(gòu)的 SrLa0.4Fe11.6O19超細粉和 α-Fe2O3粉。圖1 中 PANI顆粒和 SrLa0.4Fe11.6O19顆粒曲線的衍射峰除峰高不同外，其衍射峰位置與相對強度也不同，這歸因于鐵氧體在一定程度上與PANI復合，多相混合物樣品的衍射譜中會出現(xiàn)各個相的衍射峰，圖 1 中 PANI/SrLa0.4Fe11.6O19復合顆粒曲線出現(xiàn)聚苯胺的特征衍射峰，其衍射峰強度與該物相在混合物中的相對含量有關;且PANI/SrLa0.4Fe11.6O19復合顆粒衍射峰位置向小角度方向移動，可能是聚苯胺包覆鐵氧體的過程中，有些半徑較大的離子進入鐵氧體間隙或者替位摻雜進入鐵氧體晶格，導致晶格常數(shù)變大。

2.2 FTIR 分析

聚苯胺、鑭摻雜鍶鐵氧體(SrLa0.4Fe11.6O19）顆粒及聚苯胺與鑭摻雜鍶鐵氧體(PANI/SrLa0.4Fe11.6O19）復合顆粒的紅外光譜分析結(jié)果如圖2所示。

圖2 各樣品的FTIR圖譜Fig.2 FTIR patterns of all sample

聚 苯 胺 譜 圖 中 的 3126cm－1，1400cm－1和1572cm－1處分別歸屬于醌式(Q）和苯式(B）的C=C伸縮振動，1277cm－1處是與Q有關的C—N伸縮振動，1240cm－1處是與B有關的C—N伸縮振動，故可知制得的物質(zhì)是聚苯胺。鑭摻雜鍶鐵氧體(SrLa0.4Fe11.6O19）譜圖中出現(xiàn)的峰是 SrLa0.4Fe11.6O19的非對稱伸縮振動和面外彎曲振動峰。400～800 cm－1中的447 cm－1，553 cm－1和 646 cm－1吸收峰為 α-Fe2O3的特征峰，是Fe—O鍵的振動峰，這也說明凝膠經(jīng)熱處理后獲得鑭摻雜鍶鐵氧體和α-Fe2O3的混合物。PANI/SrLa0.4Fe11.6O19復合顆粒與 PANI 的 FTIR 譜圖的不同之處為 672 cm－1和 667 cm－1出現(xiàn) SrLa0.4Fe11.6O19特征吸收峰。其中1457 cm－1，1111 cm－1處出現(xiàn)的特征吸收峰與PANI譜線相比分別紅移了5cm－1和12cm－1，這是由于在鐵氧體和聚苯胺復合過程中，鐵氧體顆粒被聚苯胺分子鏈包覆，他們之間的化學鍵合作用使聚合物分子鏈上的電子云密度下降，影響了與之結(jié)合的原子的振動頻率，使原子間的力常數(shù)降低，導致復合物的吸收峰紅移。

由于 PANI/SrLa0.4Fe11.6O19復合顆粒的紅外吸收譜線既有聚苯胺的特征峰，又有鍶鐵氧體的吸收峰，說明聚苯胺和鍶鐵氧體已成功復合。

2.3 透射電鏡分析

圖3 是 PANI顆粒、PANI/SrLa0.4Fe11.6O19復合顆粒、SrLa0.4Fe11.6O19顆粒的場發(fā)射透鏡(FETEM）照片。由圖3a可見，PANI的微觀形貌為近似球狀，粒子分布比較均勻，平均粒徑約為80 nm。圖3b 可見 PANI/SrLa0.4Fe11.6O19復合顆粒微觀形貌呈棒狀，由于鐵氧體中元素的原子序數(shù)都較大，導致復合粒子中的鐵氧體顏色較深，其外部所包裹的PANI聚合物顏色較淺。整個粒子形成核-殼結(jié)構(gòu)，顆粒直徑在40～100 nm，長徑比1.2～2左右。圖 3c 為 SrLa0.4Fe11.6O19的場發(fā)射透射電鏡照片，從該圖可見，SrLa0.4Fe11.6O19顆粒呈明顯的棒狀結(jié)構(gòu)，顆粒直徑在30～80nm，長徑比3～6.7左右，有少量呈線狀。

圖3 樣品的透射電鏡照片(a）PANI顆粒;(b）PANI/SrLa0.4Fe11.6O19復合顆粒;(c）SrLa0.4Fe11.6O19顆粒Fig.3 TEM of all sample(a）PANI grain;(b）PANI/SrLa0.4Fe11.6O19composite grain;(c）SrLa0.4Fe11.6O19grain

圖4 為 PANI/SrLa0.4Fe11.6O19復合顆粒的聚合過程及核殼結(jié)構(gòu)的形成機制示意圖。在酸性條件下，鐵氧體的表面帶正電荷，因此，會吸收一定量的陰離子(如Cl－）。隨著反應的進行，苯胺單體轉(zhuǎn)換成苯胺陽離子，使得鐵氧體表面與苯胺陽離子之間存在相互作用。這種作用既包括靜電作用，也包括鐵氧體表面的氧離子與聚苯胺分子鏈形成的氫鍵作用。當然，也可能存在聚苯胺分子鏈間的氫鍵作用，這些作用可確保鐵氧體顆粒填充在聚苯胺基體中。

圖4 PANI/SrLa0.4Fe11.6O19復合顆粒的聚合過程及核-殼結(jié)構(gòu)的形成機制示意圖Fig.4 Aggregation of PANI/SrLa0.4Fe11.6O19composite and form of core-shell

2.4 電磁損耗分析

對樣品進行電磁參數(shù)的測試，并計算出介電損耗角正切tanδε和磁損耗角正切 tanδμ，得到總損耗角正切 tanδ=tanδε+tanδμ(圖 5）。圖 5a，5b 分別為 SrLa0.4Fe12O19/PANI 復合顆粒、SrLa0.4Fe12O19顆粒的損耗角正切，從中可以看出，兩種材料均有吸波性能，且磁損耗角正切大于電損耗角正切，圖5c為 SrLa0.4Fe12O19/PANI 復合顆粒、SrLa0.4Fe12O19顆粒的總損耗角正切曲線，可以看出，SrLa0.4Fe11.6O19/PANI復合顆粒的吸波性能優(yōu)于 SrLa0.4Fe11.6O19顆粒。說明將聚苯胺與鍶鐵氧體制成復合材料來提高其吸波性能是可行的，且此兩種材料的吸波機制均以磁損耗為主。測試結(jié)果中的負值，可能是由于測試時標準電容器受潮，現(xiàn)場T形網(wǎng)絡干擾引起的。

為進一步比較不同形態(tài)鑭摻雜納米鍶鐵氧體材料的電磁性能，將自組裝法制備的(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8復合多層膜進行電磁參數(shù)測定，結(jié)果見圖 5d 和 5e。從這兩個圖可知:(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8復合多層膜的磁損耗角正切大于電損耗角正切，故該薄膜的吸波損耗機制以磁損耗為主。在9.21GHz處磁損耗角正切達到最高值0.7167。綜合比較圖5c，5e可知:在9.21GHz附近，各材料損耗角正切大小排序為:(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8復合多層膜 ＞ SrLa0.4Fe11.6O19/PANI 復合顆粒＞ SrLa0.4Fe11.6O19顆粒。該復合膜從 9.6 GHz 到10.6GHz都有一定的吸波能力，在9.27GHz附近總損耗角正切為0.800。

圖5 材料的損耗角正切 (a）SrLa0.4Fe12O19/PANI復合顆粒的介電損耗角與磁損耗角正切;(b）SrLa0.4Fe12O19顆粒的介電損耗角與磁損耗角正切;(c）SrLa0.4Fe12O19/PANI復合顆粒與 SrLa0.4Fe12O19顆?？倱p耗角正切;(d）(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8 復合多層膜的介電損耗角與磁損耗角正切;(e）(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8復合多層膜總損耗角正切Fig.5 Loss tangent curve of sample (a）dielectric loss tangent and magnetic loss tangent of SrLa0.4Fe12O19/PANI composite;(b）dielectric loss tangent and magnetic loss tangent ofSrLa0.4Fe12O19particle;(c）total loss tangent of SrLa0.4Fe12O19/PANI composite and SrLa0.4Fe12O19;(d）dielectric loss tangent and magnetic loss tangent of(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8multi-layers;(e）total loss tangent of(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8multi-layers

聚苯胺/鐵氧體復合材料的微波損耗機理主要取決于聚苯胺的介電損耗和鐵氧體的磁損耗。磁損耗主要來自鐵氧體的自然共振吸收，介電損耗主要是由于在HCl摻雜聚苯胺過程中，HCl作為質(zhì)子酸使聚苯胺形成聚半醌自由基陽離子。某些氮原子被質(zhì)子化，由質(zhì)子攜帶的正電荷被離域到鄰近的芳環(huán)上，發(fā)生了苯環(huán)至醌環(huán)的電子云轉(zhuǎn)移，出現(xiàn)新的苯環(huán)和醌環(huán)結(jié)構(gòu)。氮原子所帶的正電荷通過共軛效應分散到苯環(huán)和氮原子上，使得每個苯環(huán)的化學環(huán)境乃至電荷分布等同，形成一個大的共軛體系，從而有利于電荷轉(zhuǎn)移。在電磁波的作用下，介質(zhì)內(nèi)部發(fā)生極化，其極化強度矢量落后于電場一個角度，使電磁場的振蕩在HCl摻雜聚苯胺內(nèi)部導電網(wǎng)絡中形成渦流，電能轉(zhuǎn)化為熱能而損耗。從上述實驗結(jié)果可知:鑭摻雜鍶鐵氧體/聚苯胺納米復合材料的吸波性能以鐵氧體材料的磁損耗為主。

2.5 (SrLa0.4Fe11.6O19/PSS）20復合薄膜的 X 射 線光電子能譜(XPS）分析

由于鑭摻雜納米鍶鐵氧體復合材料以組裝的(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8復合多層膜損耗角正切值最大，且主要以鍶鐵氧體的磁損耗為主，為進一步研究組裝后鍶鐵氧體薄膜的吸波機理，在玻璃基片上組裝(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS）20多層復合薄膜，用XPS分析復合薄膜所含元素及化學狀態(tài)。圖6為復合薄膜樣品的全譜圖。從圖6可以看出，有O1s(O，Binding energy 在530eV 左右），F(xiàn)e2p(Fe，Binding energy在707eV 左右），C1s(C，Binding energy在282eV左右），S2p(S，Binding energy在160eV 左右）的電子結(jié)合能譜峰。

圖6 (SrLa0.4Fe11.6O19/PSS）20復合薄膜 XPS 分析全譜圖Fig.6 XPS of(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS）20composite film

組裝薄膜后，玻璃基片上Si的相關信號已檢測不到，所檢測到的元素中，F(xiàn)e，O和Sr由鍶鐵氧體引入，而C和S主要由PSS引入，空氣中的二氧化碳、氧氣也可能會在薄膜表面引入C和O元素，但數(shù)量應很少。說明鍶鐵氧體和聚苯乙烯磺酸鈉被成功組裝到基片上。

圖7 Fe元素2p譜圖Fig.7 2p plot of Fe

圖7為Fe元素的 XPS區(qū)域圖，其中707eV，711eV和720eV左右出現(xiàn)Fe的2p3/2，2p1/2電子的結(jié)合能譜峰。由于鐵磁層中Fe是以Fe2+和Fe3+形式存在，F(xiàn)e2+的峰位通常在709.8eV，而Fe3+的峰位通常在711.2eV，圖中可以看出，F(xiàn)e2+的比例較多，因此可以認為樣品中鐵元素主要以二價存在，這個結(jié)果與文獻［11］所報道的不同。由于Fe2+和Fe3+是磁性離子，鐵離子 Fe2+基態(tài)電子組態(tài)為1S22S22P63S23P63d6，僅3d支殼層電子未滿，但填充過半，6個3d電子有5個電子的自旋是同向平行的，因此，鐵離子均有一個很大的合磁矩。當外磁場較弱時，磁疇中磁矩與外磁場相同或相近的那些小區(qū)域的邊界向外擴展，從而增大其體積，出現(xiàn)“壁移”現(xiàn)象，而產(chǎn)生較大的附加磁場。當外磁場較強時，磁疇的磁矩方向?qū)l(fā)生沿外磁場方向的轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生很大的附加磁場。在進行吸波測試時，納米多層膜處于雷達波的電磁場中，而電磁場在空中傳播時能量是交替的，即電磁場強度在最高值與最低值之間循環(huán)更替。當電磁場在高能狀態(tài)時，納米多層膜中的鐵磁體將發(fā)生沿外磁場方向的轉(zhuǎn)動;當在低能狀態(tài)時，納米多層膜中的鐵磁體又會發(fā)生疇壁位移。因此，納米多層膜的吸波過程就是鐵磁體疇壁位移-自旋的過程，而這個過程是消耗大量能量的過程，這種能量的消耗就以電磁波被吸收的形式體現(xiàn)出來。故納米多層膜(厚度為85nm左右）的吸波機理不能套用傳統(tǒng)宏觀理論，而只能用量子理論進行解釋，這正符合了文獻［12］所提出的納米多層膜由于具有量子效應而會呈現(xiàn)一定的吸波性能的特點。

2.6 磁性能

圖8 為 SrLa0.4Fe11.6O19/PANI復合顆粒、SrLa0.4Fe11.6O19顆粒和(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8復合薄膜的磁滯回線。

圖8 各樣品的磁滯回線Fig.8 Hysteresis loops of all sample

從分析結(jié)果可知，(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8復合多層膜的磁性能最好，其飽和磁化強度Ms和矯頑力Hc分別為1.071 Am2/kg和5777.8kA/m，這可能是由于自組裝膜具有良好的有序結(jié)構(gòu)，且當多層膜的層厚減小到納米尺度時，薄膜的磁性能明顯不同于體材料，與多層膜材料的表面與界面結(jié)構(gòu)密切相關。SrLa0.4Fe12O19/PANI復合顆粒的磁化強度和矯頑力值都明顯下降，這是由于聚苯胺的包覆作用使鍶鐵氧體納米粒子的表面能減小，同時粒子間距增大，改變了材料的磁各向異性，因此，使得Hc和Ms下降。

3 結(jié)論

(1）PANI的微觀形貌為球狀，平均粒徑約80 nm;由于鐵氧體表面與苯胺陽離子之間的靜電與氫鍵作用，使鐵氧體顆粒填充在聚苯胺基體中，故PANI/SrLa0.4Fe11.6O19復合顆粒為棒狀的核-殼結(jié)構(gòu)，顆粒直徑 40～100 nm，長徑比 1.2～2;SrLa0.4Fe11.6O19顆粒呈棒狀，顆粒直徑30～80nm，長徑比3～6.7，有少量呈線狀。

(2）SrLa0.4Fe12O19/PANI復合顆粒的吸波性能優(yōu)于 SrLa0.4Fe11.6O19顆粒。在 9.21GHz 附近，損耗角正切大小排序 為:(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8復合多層膜 ＞ SrLa0.4Fe11.6O19/PANI 復合顆粒 ＞SrLa0.4Fe11.6O19顆粒。各材料均以磁損耗為主，納米多層膜的吸波機理可借助于量子理論進行分析。

(3）納米(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8復合多層薄膜由于具有良好的有序結(jié)構(gòu)和界面特征，使其比顆粒狀材料具有更高的飽和磁化強度Ms(1.071 Am2/kg）和矯頑力 Hc(5777.8kA/m）。

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Prepared and Electromagnetic Properties of La Doped Strontium Ferrite/Polymer Composite

ZHAI Qing-xia，HUANG Ying
(Department of Applied Chemistry，School of Science，Northwestern Polytechnical University，Xi'an 710129，China）

To compare the electromagnetic properties of La-doped strontium ferrites nanocomposite in different form，strontium ferrites particle doped with La were synthesized by sol-gel，strontium ferrite/PANI nanocomposites were prepared by in situ polymerization method，La doped nano-strontium ferrite/PSS film and SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI mult-layers film were prepared by electrostatic selfassembly technique.The structure，morphology and ferromagnetic property of ferrite particle and nanocomposites were characterized by X-ray powder diffractometer(XRD），F(xiàn)ourier transform infrared spectra(FTIR），Transmission electron microscope(TEM），X-ray photoelectron spectrum(XPS），Magnetic vector network analyzer and vibrating sample magnetometer(VSM）.The results indicate that at 9.21GHz，the strength of microwave absorption properties of all is:(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8multi-layer film ＞ SrLa0.4Fe11.6O19/PANI particle ＞ SrLa0.4Fe11.6O19particle，(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8multi-layer film has higher saturation magnetization Msand coercivity Hc as compared with the particle SrFe12O19and SrFe12O19/PANI composite materials.(SrLa0.4Fe11.6O19/PSS/PANI）8multi-layer film has fine electromagnetic performance.

strontium ferrites doped with La;polyaniline;electrostatic self-assembly;electromagnetic performance

10.3969/j.issn.1005-5053.2011.6.010

TM27

A

1005-5053(2011）06-0055-07

2011-01-04;

2011-04-06

航天科技創(chuàng)新基金(N9XT0001）;航天支撐技術基金(N8XW0002）;西北工業(yè)大學研究生創(chuàng)業(yè)種子基金資助項目(Z200971）

翟青霞(1984—），女，碩士研究生，主要從事功能材料研究，(E-mail）qingxia2005@163.com。

黃英，女，教授，主要從事功能材料的研究，(E-mail）yingh@nwpu.edu.cn。