Регистрация / Вход
Прислать материал

Синтез металлоуглеродных нанокомпозитов Fe-Co-Ni/C

ФИО
Сергеева Ольга Юрьевна
Электронная почта
7d90c199709d4eolechka.sergeeva.93@mail.ru
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Технологии материалов электроники
ФИО научного руководителя
д.т.н., проф. Кожитов Л.В.
Академическая группа
ММК-14-2
Наименование тезиса
Синтез металлоуглеродных нанокомпозитов Fe-Co-Ni/C
Тезис

Актуальность разработки новых радиопоглощающих материалов обуславливается интенсивным развитием устройств СВЧ-радиоэлектроники. Одним из перспективных материалов для передающих и приемных трактах СВЧ-устройств, работающих в диапазоне 8-36 ГГц являются металлоуглеродные нанокомпозиты, включающие в свой состав наночастицы ферромагнитных металлов и сплавов, в частности сплава FeCo, обладающего максимальными значениями намагниченности насыщения среди сплавов группы железа. При этом замещением части кобальта на никель можно добиться роста магнитной проницаемости и тангенса магнитных потерь.

Целью работы является синтез нанокомпозитов на основе полиакрилонитрила, включающих наночастицы сплава Fe-Ni-Co.

Нанокомпозиты Fe-Ni-Co/C получали путем пиролиза прекурсоров, представляющих собой твердый остаток, полученный путем сушки при Т ≤ 70 С из совместного раствора солей соответствующих металлов и ПАН в диметилформамиде. Преимущество предлагаемого подхода заключается в одновременном протекании процесса синтеза наночастиц сплавов металлов группы железа и формирования стабилизирующей их углеродной матрицы in situ в согласованном процессе контролируемых структурных превращений в полимере (ПАН) под действием ИК-нагрева. В процессе ИК-нагрева прекурсоров, происходит интенсивное дегидрирование ПАН, что позволяет восстанавливать металл in situ в составе матрицы продуктами пиролиза, в частности Н2 и СО. При этом полимер карбонизуется с образованием углеродной графитоподобной матрицы нанокомпозита, в которой распределены наночастицы сплава.

По результатам РФА установлено, что ИК-нагрев системы ПАН-Fe(NO3)3-Со(NO3)2-Ni(NO3)2 в интервале температур 500-700 °С приводит к образованию наночастиц сплава, имеющего ГЦК-решетку. Фазовый анализ показал, что происходит формирование твердого раствора по типу пермаллоя, но с растворенным в нем кобальтом. При температурах Т ≤ 200 °С наблюдаются рефлексы отдельных фаз кобальта, либо твердых растворов Ni-Co, а также наличие оксидов железа и никеля. Средний размер металлических наночастиц увеличивается с ростом температуры синтеза от 10-12 до 23-25 в интервале температур синтеза 500-700 °С.

Руководитель работы – д.т.н., проф. Кожитов Л.В.